Naturstein-Lexikon
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Unsere Darstellungen und Informationen entsprechen unserem heutigen Wissensstand. Wir legen großen Wert auf die Produkt-weiterentwicklung; Änderungen im Rahmen des technischen Fortschritts und der betrieblichen Weiterentwicklung bleiben auch deshalb stets vorbehalten. Wir beschreiben lediglich annähernd und ohne Garantie die Beschaffenheit unserer Produkte und Leis-tungen. Anwendungsbeispiele dienen der besseren Darstellung und berücksichtigen nicht die Besonderheiten des Einzelfalls. Der Anwender ist im konkreten Einzelfall von einer sorgfältigen Prüfung der Funktionen bzw. Anwendungsmöglichkeiten unserer Produkte selber bzw. durch seine qualifizierten Mitarbeiter bzw. durch Planer bzw. Fachingenieure nicht befreit. Dies gilt auch hin-sichtlich der Wahrung von Schutzrechten Dritter. Die Erwähnung von Handelsnamen anderer Unternehmen ist keine Empfehlung und schließt u. U. die Verwendung anderer gleichartiger Produkte nicht aus. Wir empfehlen Ihnen, grundsätzlich die jeweils neueste
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HECK Wall Systems bietet hochwertige Produkte und Lö-sungen zur Wärmedämmung, Abdichtung und Bausanierung. Wir sind sicher, dass Ihre hohen Erwartungen an unsere Pro-dukte in vollem Umfang erfüllt werden.
Mit besten Grüßen
Markus Niermann ppa. Heiko Faltenbacher
Inhaltsverzeichnis
1. Allgemeines
Steinergänzung 4
Steinverfugung 5
Steinkonservierung 6
2. Systemlösungen
Festigung und Steinergänzung 8
Steinverfugung 10
Steinkonservierung 12
3. Fachbegriffe
von A bis Z 14-41
Literaturangaben 42
Schlusswort zur Verarbeitung von Restauriermörteln 43
3
Steinergänzung
Auf Grund der Zusammensetzung schadhafter Steine erfolgt die Er gänzung üblicherweise mit
mineralischen Steinrestauriermörteln, die werkseitig gemischt hergestellt werden.
Bei der Auswahl des geeigneten Materials sind die Eigenschaften des vorhandenen Steines
von entscheidener Bedeutung.
Rajasil Steinrestauriermörtel weisen alle für eine dauerhafte Restaurierung er forderlichen,
physikalischen Eigenschaften auf.
Abhängig von der Bindemittel- und Korngrößenzusammensetzung lassen sich die
An forderungen an Festigkeit, Wasserdampfdiffusionsverhalten, kapillare Leitfähigkeit sowie
die thermische und hygrische Volumenänderung nach Erfordernis objektspezifisch abstim-
men und dem vorhandenen Werkstein weitgehend anpassen.
Neugotischer Türstock nach Antragearbeiten mit Rajasil STRM SPEZIAL (Steinrestauriermörtel spezial)
4
Die Verfugung spielt im Bereich der Restaurierung eine wesentliche Rolle.
Rajasil Fugenmörtel sind mineralisch gebunden und können in allen Farbtönen, Binde-
mitteln und Kornzusammensetzungen wie porenhydrophob geliefert werden. Dadurch ist
es möglich, die Mörteleigenschaften dem vorhandenen Werkstein optisch und physikalisch
anzupassen.
Die werkseitige Beigabe eines Zusatzes zur Verbesserung der Fugenflankenhaftung sowie
eine wasserabweisende Ausstattung des Fugenmörtels sind möglich.
Bei der Applikationstechnik kann bei den Rajasil Fugenmörteln auf ein breites Spektrum,
von der konventionellen Verfugung über Schlämm-, Spritztechnik bis zur Tiefenverfugung
im Trockenspritzverfahren zurück gegriffen werden.
Hinsichtlich Verarbeitungsweise, Farbe, Körnung, Oberflächenbeschaffenheit etc. wird
durch die, anhand von Proben angefertigten Rajasil Fugenmörtel eine größt mögliche
Anpassung erzielt.
Fassadendetail nach der Verfugung mit Rajasil FM HSNA (Fugenmörtel HS NA)
Steinverfugung
5
Steinkonservierung
Detail einer Natursteinfassade konserviert mit Rajasil NIG
Die Notwendigkeit der Steinkonservierung ergibt sich aus dem Verwitterungsvorgang und
seinen Folgen.
Durch Umwandlung bzw. Verlust des Bindemittels kommt es zu einem Rückgang der Festig-
keit des Steines. Die Schadensbilder sind Zerstörung der Ober fläche und Schalenbildung.
Unterstützt wird die Verwitterung durch thermische und hygrische Spannung an Stein-
material die Krustenbildung und die Bindemittelumlagerung noch bestärken können. Die
Steinfestigung ist die genaue Um kehr dieser Verwitterungsvorgänge. Konservierungsmittel
und Verfahren müssen in der Lage sein, gezielt auf den Stein und seinen Verwitterungs-
zustand abgestimmte Menge an Bindemitteln zuzuführen. Bewährt hat sich in den letzten
Jahrzehnten die Festigung mit Rajasil OH 100 (Steinfestiger OH 100).
Ein zusätzlicher Aspekt der Steinkonservierung besteht darin, die Wasser- und damit die
Schadstoffaufnahme zu verhindern bzw. zu verringern. Diese schützenden Maß nahmen
erfolgen durch hydrophobierende Imprägnierungen der Naturwerksteine auf der Basis von
siliciumorganischen Verbindungen.
6
7
Festigung und Steinergänzung
Untergrund:
mürber, ausgewitterter Naturstein
8
Untergrundprüfung
tragfähiger Untergrund nicht
tragfähiger Untergrund
Rajasil OH 100
(Steinfestiger OH 100)
Aufrauen mit Spitz- oder Zahneisen
Reinigen
Antragen von Rajasil Steinrestauriermörtel je nach Art
in ein oder zwei Schichten
Oberflächenbearbeitung im plastischen oder
erhärteten Zustand
Steinergänzung
Untergrund-
vorbehandlung
9
Steinverfugung
Untergrund:fehlender oder geschädigter Fugenmörtel in Natursteinmauerwerk
10
Untergrundprüfung
salzbelastetes Mauerwerk nichtbelastetes Mauerwerk
Entfernen des alten mürben Fugenmörtelsbis zur notwendigen Tiefe
Fugen reinigen
Verfugung
Untergrundvorbehandlung
Fugenflanken annässen
stark saugend + sulfat-belastet
Fugenbreite> 10 mm
schmaleFugen
schwach saugend
zweilagig:– Rajasil
EGM(Egalisier-
mörtel)– Rajasil
FM PH HSNA(Fugenmörtelporenhydro-phob HS NA)
RajasilFM
(Fugen-mörtel)
Rajasil FM SPF
(Fugenmörtelspritzfähig)
Rajasil FM PH(Fugenmörtelporenhydro-
phob
11
Steinkonservierung
Untergrund:Mauerwerk aus Naturstein mit Binde-\mittel-verlust und/oder hoher Wasseraufnahme
12
Untergrundprüfung
SteinergänzungFugensanierung
Reinigen
Untergrundvorbehandlung Fugen ausräumen, Mauerwerk reinigen, ggf. Vorfestigung
mit Rajasil OH 100 (Steinfestiger OH 100)
Rajasil OH 100 (Steinfestiger OH 100)
in entsprechender Verdünnung
Falls erforderlich in zwei Tränkungszyklen mitRajasil NIG
Festigung
WasserabweisendeImprägnierung
13
Fachbegriffe von A bis Z
A Abformung
B Bauschädliche Salze
Beschichtungen
C Checkliste
D Denkmalgesteine
E Elastizitätsmodul
F Festigung
Fugen
Fugenmörtel
G Gesimsziehmörtel
Grundierung
H Hydrophobierung
I Imprägnierung
Injektionen
K Kieselsäureester
Krustenbildung
L Lasur
M Materialkennwerte
Mauerwerksarten
Musterflächen
14
N Naturstein
Natursteineinteilung
Naturwerkstein
O Oberflächenbearbeitung
Originalsubstanz
P Pigmente
Porenhydrophobe Verfugung
Putze und Schlämmen
R Reinigung
S Steinrestauriermörtel
T Trass
U Untergrundvorbereitung
V Verfärbungen
Voruntersuchungen
W Wasseraufnahmemechanismen
Werktrockenmörtel
Z Zugarbeiten
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A
Abformung
Bauteile mit besonderem Aussagewert (künstlerisch, historisch, technisch) können manch-
mal nicht an ihrem ursprünglichen Standort behalten werden. Sie werden z. B. musealisch
oder in einem Lapidarium aufbewahrt. Eine handwerkliche Steinkopie kann die Form, nicht
aber das feingezeichnete Äußere wiedergeben. Eine getreue Nach bildung der Oberfläche
mit allen Spuren der Gestaltung und des Alters lässt sich nur durch sorgfältiges Abformen
erzielen. Vor den Abformmaßnahmen ist zu klären, ob der Ist-Zustand des Originals abge-
formt wird ober ob fehlende Teile vor der Abformung ergänzt werden müssen.
Je nach Art der Form können starre sowie elastische Abformwerkstoffe verwendet werden.
Die Formen sind je nach Schwierigkeitsgrad des abzu formenden Gegenstandes ein- oder
mehrteilig. Die Anwendungstechnik für das Her stel l en von Kopien durch Abformen wird im
WTA-Merkblatt 3-7-95/D beschrieben.
B
Bauschädliche Salze
Salze sind Reaktionsprodukte von Säuren und Basen bei Neutralisationsreaktionen. Bei den
bauschädlichen Salzen überwiegen die Sulfate, Chloride und Nitrate. Sie können zu schwer-
wiegenden Korrosionserscheinungen an Baustoffen wie Werk steinen führen. Bauschädliche
Salze sind im Regelfall sehr leicht löslich und können nach Wasserabgabe durch den ent-
stehenden Kristallisationsdruck zu Schäden, wie Ab sandung bzw. Abschalungen, führen.
16
Beschichtungen
Werksteinoberflächen können aus kon-
servatorischen oder ästhetischen Gründen
mit Anstrichen, Schlämmen oder Putzen
beschichtet werden. Je nach Schichtdicke
und Pigmentanteil wird zwischen las ier-
enden und deckenden Beschichtungen
unter schieden (siehe dazu auch Fach-
artikel von Prof. Dr. Weber “Anstriche als
Be schich tungen für Bauwerke aus Natur-
stein” in arconis 2/00, Seiten 4 - 7). Als
Beschicht un gen können je nach Werk stein-
art und Saugverhalten Rajasil SIF (Silikat-
Fassadenfarbe) oder Rajasil SHF (Silicon-
harzfarbe) lasierend oder deckend aufge-
tragen werden.
Mit Rajasil SHF (Siliconharzfarbe) lasierend über-arbeitete Fenstergewände
17
C
Checkliste
Wesentliche Voraussetzung für den Erfolg einer Instandsetzungsmaßnahme an einem
Werksteinmauerwerk sind die fachgerechte Bewertung der vorhandenen Bausubstanz und
das Erkennen der Schadensursachen. Das folgende Schema ver anschaulicht den Ablauf
bis zur Empfehlung einer geeigneten Sanierungsmaßnahme als Entscheid ungshilfe für den
Bauherrn, zur Einbeziehung in die Ausschreibung für den Planer und mit technologischen
Details für den Verarbeiter.
Notwendigkeit, Art und Umfang der Untersuchungen müssen je nach Objekt festge legt
werden. Der nebenstehende Objektbericht dient als Checkliste bei der orientie renden Bau-
werksbesichtigung zur Dokumentation wichtiger Objektdaten und Klima be dingungen sowie
zur Probenbeschreibung und zur Festlegung der Art und Menge der Laboruntersuchungen
(siehe auch WTA-Merkblatt 4-5-99/D “Beurteilung von Mauerwerk - Mauerwerksdiag-
nostik”).
BauwerksbesichtigungProbenahme
Untersuchungen im Labor
Bewertung der Untersuchungsergebnisse
Sanierungsvorschlag einschließlich Materialien und Technologien als Grundlage für die Ausschreibung
18
Checkliste für Voruntersuchungen am Bauwerk
Bestimmung des µ-Wertes z. B. bei Altanstrichen
Mörtelzusammensetzung (Bindemittelart) Sieblinie der Mörtelzuschläge
Objekt
Teilnehmer am Ortstermin
Bauherr
Ausführende Firma
Architekt
Angaben zum Gebäude/Bauteil
Art und Beschaffenheit des Mauerwerks/der Putzflächen
Schadensbild
Vermutliche Schadensursachen (soweit visuell erkennbar)
Entnahme von Proben Skizze Foto Anzahl:
Art der Probenahme
Art der Probe
Klimadaten zum Entnahmezeitpunkt
Temperatur: °C Luftfeuchte: hoch mittel niedrig
Notwendige Untersuchungen:
Salze max. Wasseraufnahme
Feuchtegehalt hygroskopische Feuchteaufnahme
- Nutzung vorher/nachher- Alter- Lage und Exposition- vorausgegangene Sanierungsmaßnahmen
- Mauersteine- Mörtel- Mauerwerksgefüge- Mauerwerksverband- ggf. Beschichtungen
- Mauerstein, -mörtel- Putz
FB Checkliste NSR 08/00
19
D
Denkmalgesteine
Bei historischen Bauwerken ist die Herkunft der Denkmalgesteine oft ungesichert. Laut
Herrn Prof. Wolf besteht z. B. der Kölner Dom aus ca. 80 unterschiedlichen Gesteins-
arten mit sehr verschiedenem Verwitterungsverhalten. Für die Naturstein bestimmung sind
2 Werke besonders zu empfehlen, die “Internationale Naturstein kartei”, Herausgeber Fried-
rich Müller, Wunsiedel, sowie der leider vergriffene Band “Denkmalgesteine”, Herausgeber
Prof. Grimm. Bei der Suche nach zumindest ähnlichen Gesteinen können das Natursteinar-
chiv, angegliedert am Europäischen Fortbildungszentrum für Steinmetze und Steinbildhauer
in Wunsiedel, und das Institut für Steinkonservierung e. V., Mainz, behilflich sein.
E
Elastizitätsmodul
Der Elastizitätsmodul (kurz: E-Modul) ist ein Maß für die Verformbarkeit von Bau stoffen,
z. B. Werksteinen, Fugen- bzw. Steinrestauriermörteln. Er wird an Proben aus dem Bauwerk
oder Laborprobekörpern gemessen und in N/mm2 angegeben. Je niedriger der E-Modul,
desto geringer ist der Widerstand, den der Baustoff Verfor mungen, z. B. durch hygrische
und thermische Bewegungen und statischen oder dynamischen Belastungen, entgegen-
setzt.
20
F
Festigung
Die unterschiedlichen Verwitterungsmechanismen bewirken eine Auflockerung des Natur-
steingefüges. Ziel einer festigenden Maßnahme ist die Wiederherstellung des ursprüng-
lichen Festigkeitsprofiles durch Bindemittelzufuhr. Diese richtet sich nach Art und Zustand
des zu konsolidierenden Untergrundes, z. B. Verwitterungsprofil, Saug fähigkeit und der not-
wendigen Eindringtiefe. Zur Festigung von Natursteinen eignet sich Rajasil OH 100 (Stein-
festiger OH 100), dessen Gelabscheidungsrate durch die Verdün nung mit Rajasil Verdünner
an die jeweilige zu festigende Natursteinart angepasst werden kann.
Fugen
Bei Instandsetzungsmaßnahmen am Mauerwerk kommt der Fuge eine besondere Bedeu-
tung zu. Bei der Beurteilung und Bewertung der be stehenden Fugen sind denkmal-
pflegerische, bautech nische und chemisch-physikalische Gegeben heiten zu berücksichti-
gen und in das Maßnahmenkonzept aufzu nehmen.
Fugen können trennen oder verbinden, sie entstehen beim Zusammenfügen einzel ner
Werksteine zu einem Bauteil und können offen oder gefüllt sein. Fugen unter scheiden sich
in ihrem Verlauf (horizontale Lagerfuge, vertikale Stoßfuge und unre gelmäßig verlaufende
Fugen), ihrer Breite (Pressfuge, Knirschfuge) und ihrer Funktion (Mauerwerksfuge, Trenn-
fuge, Dehnfuge).
Fugarbeiten an einem hammerrechtem Schichtenmauerwerk
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Zement
Kalk-zement
Trasskalk
Kalk-zementHS NA
poren-hydro-phob
poren-hydro-phobHS NA
schlämm-fähig
spritzfähig
Binde-mittel-basis
Fugenmörtel
Die Auswahl des Materials richtet sich nach den Ergebnissen der Voruntersuchungen an
Fugenmörteln und Natursteinen und den technischen Möglichkeiten. Die Verträg lichkeit
mit dem Mauerwerk und das gewünschte Erscheinungsbild müssen gewähr leistet wer-
den. Besonders ist auf Dampfdurchlässigkeit, E-Modul, Flankenhaftung, Sieblinie, Art der
Zuschläge und Farbigkeit zu achten. Die Eigenschaften der Mörtel werden jeweils durch Art
und Gehalt an Bindemitteln, Zuschlägen und Zusatzmitteln bestimmt.
Mörtel mit mineralischen Bindemitteln
• Kalkmörtel, Zementmörtel, Kalkzementmörtel, Trasskalkmörtel, Trasszementmörtel,
Spezialmörtel, z.B. HS-Zement als Bindemittel, porenhydrophobe Mörtel
Übersicht über die Bindemittel- und Korngrößenzusammensetzung der Rajasil FM (Fugenmörtel)
22
Kornbereiche (mm) mitHaft-zusatz
wasserab-weisendeAusrüstung
farbig
0 - 0,5
•
0 - 1
•
•
•
•
•
0 - 2
•
•
•
•
•
0 - 3
•
aufWunsch
aufWunsch
aufWunsch
aufWunsch
–
–
generell
generell
aufWunsch
aufWunsch
–
aufWunsch
generell
generell
generell
generell
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
G
Gesimsziehmörtel
Gesimsziehmörtel werden zur Ausbesserung bestehender Gesimse oder deren Neu-
erstellung verwendet. Es handelt sich um mineralisch gebundene Mörtel. Man unter-
scheidet zwei verschiedene Typen:
• für den Grobzug den Rajasil
GZM (Gesimsziehmörtel) grob
• für den Fein- oder Scharfzug den
Rajasil GZM (Gesimsziehmörtel) fein
Bei der Verarbeitung ist unbedingt darauf zu achten, dass die jeweiligen Erhärtungs zeiten
je nach Abwicklung eingehalten werden, um Rissbildungen weitgehendst vor beugen zu
können.
Grundierung
Eine Grundierung verhindert auf stark saugenden Untergründen einen zu schnellen
Wasserentzug des Restauriermörtels bzw. erhöht die Haftung des Restauriermörtels am
Untergrund. Unterschiedliches Saugverhalten wird vergleichmäßigt.
23
H
Hydrophobierung
(wasserabweisende Ausrüstung eines Baustoffes oder eines Anstriches)
Man unterscheidet zwischen der inneren Hydrophobierung und der äußeren Hydro-
phobierung.
Innere Hydrophobierung:
Die gesamte Schicht des Baustoffes ist wasserabweisend durch ein hydropho bierendes
Zusatzmittel, das bei der Herstellung zugesetzt wird. Ein Beispiel für Fugen mörtel mit
innerer Hydrophobierung ist Rajasil FM PH (Fugenmörtel porenhydrophob).
Äußere Hydrophobierung:
Sie wird durch nachträgliche Imprägnierungsvorgänge aufgebracht.
Der Hydrophobierungseffekt beruht darauf, dass der Benetzungswinkel des Wassers
gegenüber dem Baustoff oder der Baustoffoberfläche verändert wird. Zur nachträg lichen
Hydrophobierung eignet sich Rajasil NIG.
24
I
Imprägnierung
Der Ausdruck kommt von dem lateinischen Wort impregnare und bedeutet hier Tränken
oder Durchdringen.
Die Durchtränkung eines Baustoffes mit einem flüssigen Medium verleiht ihm spezielle
Eigenschaften, die er vorher nicht hatte oder die er während seiner Bewitterung verloren
hat. Imprägniervorgänge werden deshalb mit verschiedenen Zielvorgaben durch geführt,
z. B. zur wasserabweisenden, zur ölabweisenden, zur bioziden Aus rüstung oder zur
Festigung. Man spricht dann von hydrophobierenden, oleophob ierenden, bioziden oder
festigenden Imprägnierungen.
Injektionen
Ziele der Mauerwerksinjektion können sein:
• die Hohlraumverfüllung oder Spaltinjektion zur statischen Sicherung von Mauerwerk
• die Penetration von Fehlstellen in Naturstein (Klüfte, Spalten etc.) oder Mauermörtel
• die Risssanierung
• die Injektion zur horizontalen Sperrung gegen aufsteigende Feuchtigkeit
25
Je nach Injektionsziel sind die Zusammensetzung der Injektionsmittel und -mörtel und die
Injektionstechnik sehr unterschiedlich. Die Injektionsmörtel werden über Bohrlöcher und
Packer mit Druck in den jeweiligen Mauerabschnitt injiziert. Die Rajasil Injektions mörtel
eignen sich zur Risssanierung und Hohlraumverfüllung.
Für die nachträgliche Horizontalabdichtung sind Rajasil Bohrlochflüssigkeit und Rajasil NIG
geeignet.
Das Mehrstufenverfahren stellt eine Kombination von Injektion mit Rajasil IM (Injektions-
mörtel) und Nachinjektion mit Rajasil BLF (Bohrlochflüssigkeit) für hohlräumiges oder stark
durchfeuchtetes Mauerwerk dar.
Produkte:
Rajasil IM 0,1 (Injektionsmörtel 01)
Rajasil IM 1,0 (Injektionsmörtel 1)
26
K
Kieselsäureester
Kieselsäureester spielen in der Natursteinkonservierung als Festigungsmittel eine domi n -
ierende Rolle. Sie wurden bereits vor über 100 Jahren von dem Chemiker August Wilhelm
von Hoffmann in der Literatur erwähnt und für die Konservierung des House of Parliaments
in London empfohlen. Die Entwicklung einkomponentiger, leicht ver arbeitbarer Produkte
Anfang der 70er Jahre brachte den Durchbruch. In der heutigen Steinkonservierung wird
ausschließlich der Ethylester verwendet. Obwohl der Methyl ester eine höhere Gelab-
scheidung ergeben würde, wird diese Verbindung kaum ange wendet, da sie eine sehr hohe
Toxizität besitzt. Die modernen Steinfesti ger werden lösemittelfrei angeboten, mit einem
Wirkstoffgehalt von ca. 100 %, z. B. Rajasil OH 100 (Steinfestiger OH 100). Durch Zusatz
geeigneter Lösemittel, wie Testbenzin, kann die Gelabscheidung gesteuert und auf den
jeweiligen Naturstein abgestimmt werden.
Krustenbildung
Krusten sind bis zu zentimeterdicke, zusammenhängende Schichtbildungen auf der Werk-
steinoberfläche. Man unterscheidet zwischen Sinter- und Gipskrusten.
Sinterkrusten entstehen aus gelösten chemischen Verbindungen, die aus dem Inneren des
Werksteines an die Oberfläche gelangen.
Bei Gipskrusten unterscheidet man zwischen Anlagerungskrusten und Reaktions krusten.
Die beiden Prozesse der Krustenbildung überlagern sich häufig. Anlage rungs krusten ent-
stehen durch die Auflagerung von Stäuben an der Steinoberfläche. Reaktionskrusten
können an Oberflächen entstehen, wo reaktionsfähige Baustoffe, wie z. B. beim Kalkstein
mit Schwefelverbindungen zu Gips reagieren.
27
L
Lasur
Lasuren dienen zum Angleichen farblich abweichender Bereiche nach den Restau rier-
ungsarbeiten mit Vierungen oder Steinrestauriermörteln, um einen harmonischen Ge samt-
eindruck zu erzielen. Hierzu werden überwiegend Siliconharzfarben, z. B. Rajasil SHF
(Siliconharzfarbe), mit einem transparenten Anteil verwendet. Lasuren können ein- oder
mehrmalig aufgebracht werden. Die Lasur ist keine Farbfassung.
M
Materialkennwerte
Für die Auswahl des Restauriermörtels sind die chemischen und physikalische Ei gen-
schaften genau zu beachten und auf die des zu ergänzenden Naturwerksteines ab zu-
stimmen. Zur Sicherung vergleichbarer Kenndaten sind folgende physikalischen Werte von
Bedeutung:
• E-Modul
• Druckfestigkeit
• kapillare Wasseraufnahme
• Wasserdampfdurchlässigkeit
• thermische und hygrische Dehnung
Diese Kennwerte müssen bei Steinersatzst offen und Fugenmörteln gleich oder kleiner als
die Kenn daten des anstehenden Werksteines sein.
28
Mauerwerksarten
Mauerwerk ist ein Verband aus Mauersteinen. Die Mauersteine können durch Mau er mörtel
verbunden sein (= vermörteltes Mauerwerk). Mauerwerk ohne Mörtel wird als Trocken-
mauerwerk bezeichnet.
Je nach Art der Mauersteine werden folgende Mauerwerksarten unterschieden:
• Natursteinmauerwerk
• Ziegelmauerwerk, Kalksandstein-, Betonleichtsteinmauerwerk
• Mischmauerwerk
Je nach Art, Form und Lage der Mauersteine werden die verschiedenen Mauer verbände
unterschieden, z. B. Zyklopen-, Bruchstein- und regelmäßiges Schichten mauerwerk. Dabei
können wechselnde Schichthöhen, regel- und unregelmäßige Lager- und Stoßfugen sowie
ein geradliniger, gleichmäßiger oder ungleichmäßiger Fugen verlauf auftreten.
In Abhängigkeit vom Mauerwerksaufbau werden einschalige und mehrschalige Mauer-
werksgefüge und Verblendmauerwerk unterschieden.
Die Oberflächen von Natursteinmauerwerk können steinsichtig (= unverputzt), stein fühlig
(z. B. geschlämmt) oder steindeckend (= verputzt) gestaltet sein.
29
Musterflächen
Hier wird unterschieden zwischen Musterflächen, Referenzflächen und Gewährlei-
stungsflächen. Bei einer Musterfläche werden Produkte eines Herstellers in Bezug auf
Farbigkeit, Körnung (Größtkorn), Verarbeitbarkeit und die einzelnen Material kennwerte
beurteilt.
Referenzflächen werden angelegt, um durch den Verarbeiter oder die ausschrei bende Stelle
Wettbewerbsprodukte miteinander zu vergleichen, z. B. in Hinsicht auf die oben ge nannten
Materialkennwerte.
Gewährleistungsflächen werden durch den verarbeitenden Betrieb mit dem aus gewählten
Material angelegt, um deren Optik, technische Eigenschaften und fach gerechte Verarbei-
tung innerhalb der jeweiligen Gewährleistungsfristen nach VOB oder BGB nachweisen zu
können.
Wichtig ist es, bei dem Anlegen jeglicher Musterflächen diese genau kartografisch und
fotografisch zu dokumentieren, mit dem Zeitpunkt der Ausführung, den Witte rungs daten,
den Materialien, der jeweiligen Untergrundvorbereitung, den Schicht dicken und der Ober-
flächenbearbeitung.
Musterfläche ausgeführt mit Rajasil FM PH (Fugenmörtel porenhydrophob)
30
N
Naturstein
Dieser Begriff entstand erst, als man versuchte, Steine auch künstlich herzustellen. Weil
diese Kunstprodukte zwar durchaus von gleicher oder besserer technischer Qualität als
natürliche Stoffe sein können, ihnen jedoch das Odium des Nachge machten, des Er satzes
anhaftet, soll der Wortteil Natur eine mehr ideell zu begrei fende Güte betonen. Naturstein
stellt somit einen Wertbegriff dar.
Natursteineinteilung
Dieses Kapitel dürfte das schwierigste im vorliegenden Naturstein-Lexikon sein, vor allem
deswegen, weil sich hier die Praktiker und die Wissenschaft äußerst konträr gegenüber-
stehen und die Literatur dermaßen vielseitig ist, dass die wenigen Zeilen, die uns zur Ver-
fügung stehen, einen Kompromiss darstellen.
Unserer Meinung nach könnte man mit nur fünf Begriffen auskommen, wie sie auch Fried-rich Müller unter dem Punkt 1.5.5 des Bandes 1 der INSK darlegt.
Granit = alle körnigen Hartgesteine ohne Rücksicht auf Mineralbestand und Entstehungsweise, also Granit, Diorit, Gabbro, Gneis, Diabas, Dolerit, “Quarzporphyr”
Marmor = alle Kalkgesteine, also auch Dolomit, “Onyx”, Fossilkalksteine, Travertin, Kalkbrekzien
Sandstein = Sandsteine, Kalksandsteine, feinkörnige Brockengesteine, wie Brekzien und Konglomerate
Schiefer = alle geschieferten Gesteine, also auch Quarzit, Phyllit und manche Gneise
Serpentin = alle vorwiegend Serpentin, Olivin und Chlorit enthaltenden Gesteine, wie z. B. Pikrit
Handels- und wissenschaftliche Bezeichnungen können in dieser Abhandlung nicht berück-
sichtigt werden.
31
Naturwerkstein
Dieser Begriff, der in der Bundesrepublik unter Rechtsschutz steht, bezieht sich auf das
natürliche, bearbeitete oder bearbeitbare Gestein und beinhaltet somit eine Wertung über
konkrete und abstrakte Qualität. Dieser Ausdruck besitzt keinen systematischen Rang,
denn es unterliegt stark dem jeweiligen Geschmack, welche Gesteinsart und innerhalb die-
ser welche Gesteinssorte gerade als Werkstein ver wendet wird.
O
Oberflächenbearbeitung
Bei der Oberflächenbearbeitung, gerade im Bereich der Denkmalpflege, sind die einzelnen
Bauepochen und das dort verwendete Werkzeug zu beachten.
In der Romanik kamen unter anderem das Spitzeisen, der Zweispitz und die Zahn pille zum
Einsatz. Die Bearbeitungsweise war lebendig und wenig perfektioniert. Am Ende der Gotik
trat das Scharriereisen seinen Siegeszug, besonders kennzeichnend für weiche Steine,
an. Mit der Renaissance machte sich der Einfluss aus Italien auch in der Stein bearbeitung
bemerkbar. Die Hiebe des Scharriereisens werden immer zarter und enger. Exaktes Arbei-
ten spiegelt sich in allen Arbeitsgängen wieder. Zu den Scharriereisen in unterschiedlicher
Breite kamen feine Stockhämmer hinzu.
Im Barock und Rokoko werden Natursteinoberflächen vor allem beim Marmor durch Schlei-
fen veredelt. Die Präzision der Steinmetzarbeiten bleibt jedoch im Vergleich zu Gotik und
Renaissance zurück. Putze, Fassadenzier aus Mörteln und Anstriche ge winnen stärker an
Bedeutung.
Mit dem Klassizismus besann man sich in der Steinbearbeitung wieder auf Strenge und
Genauigkeit. In Anlehnung an das antike Schönheitsideal der Marmorsäule schliff man die
Oberflächen der Bauwerke glatt.
32
Originalsubstanz
Als Originalsubstanz werden Natursteine, Mörtel und Anstriche bezeichnet, die aus der
Bauzeit des Bauwerks oder von Bauteilen stammen.
Zu den Anforderungen an die Erhaltung und Ergänzung von Originalsubstanz möchten wir
4 Artikel aus der Charta von Venedig von 1964 zitieren.
Artikel 5:
Die Erhaltung der Denkmäler wird immer begünstigt durch eine der Gesellschaft nützliche
Funktion. Ein solcher Gebrauch ist daher wünschenswert, darf aber Struk tur und Gestalt der
Denkmäler nicht verändern. Nur innerhalb dieser Grenzen können durch die Entwicklung
gesellschaftlicher Ansprüche und durch Nutzungsänderung bedingte Eingriffe geplant und
bewilligt werden.
Artikel 11:
Die Beiträge aller Epochen zu einem Denkmal müssen respektiert werden: Stileinheit ist kein
Restaurierungsziel. Wenn ein Werk verschiedene, sich überlagernde Zu stände aufweist, ist
eine Aufdeckung versteckter Zustände nur dann gerechtfertigt, wenn das zu Entfernende
von geringer Bedeutung ist. Wenn der aufzudeckende Be stand von hervorragendem histo-
rischen, wissenschaftlichen oder ästhetischen Wert ist und wenn sein Erhaltungszustand die
Maßnahme rechtfertigt. Das Urteil über den Wert der zur Diskussion stehenden Zustände
und Entscheidungen darüber, was beseitigt werden darf, dürfen nicht allein von dem für das
Projekt Verantwortlichen abhängen.
Artikel 12:
Die Elemente, welche fehlende Teile ersetzen sollen, müssen sich dem Ganzen harmonisch
einfügen und vom Originalbestand unterscheidbar sein, damit die Restaurierung den Wert
des Denkmals als Kunst- und Geschichtsdokument nicht verfälscht.
Artikel 13:
Hinzufügungen können nur geduldet werden, soweit sie alle interessanten Teile des Denk-
mals, seinen überlieferten Rahmen, die Ausgewogenheit seiner Komposition und sein Ver-
hältnis zur Umgebung respektieren.
33
P
Pigmente
Bei Steinrestauriermörteln und Fugenmörteln werden überwiegend Eisenoxid pigmente
an gewendet, um die notwendige Farbigkeit auf Dauer zu gewährleisten. Rajasil-Produkte
werden nach Farbmuster oder Vorgabe, z. B. nach dem Farbtonblock „COLOR SENSATION“,
werkseitig eingefärbt oder können vor Ort mit Rajasil Farb pigmenten abgetönt werden. Sie
sind alkaliecht, d. h. kalk- und zementecht, witterungsbeständig und beständig gegenüber
UV-Licht.
Porenhydrophobe Verfugung
Für die Verfugung von dichtem Sichtmauerwerk mit erhöhtem Gehalt an bauschäd lichen
Salzen werden die Rajasil FM PH (Fugenmörtel porenhydrophob) bzw. Rajasil FM PH HSNA
(Fugenmörtel porenhydrophob HS NA) eingesetzt. Es handelt sich hierbei um mineralische,
wasserabweisend ausgerüstete Werktrockenmörtel mit hoher Wasser dampfdurchlässigkeit
und großem Porenvolumen. Rajasil FM PH HSNA (Fugenmörtel porenhydrophob HS NA)
ist darüber hinaus hoch sulfatbeständig und alkaliarm. Sie werden bis zu einem Größt-
korn von 2 mm, Zusätzen zur besseren Verarbeitung und Haftung sowie zur Erzielung der
besonderen Eigenschaften, wie Wasserabweisung, hohe Wasserdampfdurchlässigkeit und
Salzaufnahme, geliefert. In ihrer Zusammen setzung entsprechen sie weitgehend den seit
über einem Vierteljahrhundert bewährten Rajasil Sanierputzen.
Bei stark saugendem, salzbelastetem Mauerwerk kann es bei Verwendung von poren-
hydrophobem Fugenmörtel zu Salzanreicherungen im Mauerstein oder im Fugenrand-
bereich kommen. Hier ist zu empfehlen, zweilagig zu verfugen. Für einen unge hinderten
Feuchte- und Salztransport sollte in der ersten Lage des Fugenmör tels auf die Hydrophobie
verzichtet werden. Dafür empfehlen wir Rajasil EGM (Egalisiermörtel) als Pufferschicht für
die Salze in einer mittleren Schichtdicke von 2 cm. Die Fugen sind vor dem Einbringen
des Rajasil EGM (Egalisiermörtel) mindestens 4 cm tief aus zukratzen und zu reinigen. Die
Oberfläche des Rajasil EGM (Egalisiermörtel) ist sorgfältig aufzurauen. In der zweiten Lage
wird Rajasil FM PH (Fugenmörtel poren hydrophob) in einer mittleren Schichtdicke von 2 cm
eingebracht.
34
Putze und Schlämmen
Putze und Schlämmen sind mineralische, dünn- oder dickschichtige Beschichtungen.
Vor dem Aufbringen von Putzen oder Schlämmen auf Naturwerkstein ist der Untergrund
instand zu setzen. Die Materialauswahl muss auf das jeweilige Objekt bezogen werden.
Dabei ist zu beachten:
1. denkmalpflegerische Gesichtspunkte, z. B. Struktur, Farbgebung
2. Stoffverträglichkeit mit dem Untergrund, z. B. Sulfatbeständigkeit
3. auf den Untergrund abgestimmte Festigkeit
4. Berücksichtigung weiterer physikalischer Eigenschaften, wie z. B. kapillare
Wasseraufnahme, Haftung, Wasserdampfdurchlässigkeit
5. Anforderung an die Dauerhaftigkeit des Gesamtsystems
Putze und Schlämmen wirken als Schutzschicht und sind ein wesentliches ästhetisches
Element des Mauerwerks. Daraus ergeben sich folgende Langzeitanforderungen:
• ausreichender Verbund zum Untergrund
• kein Auftreten schädlicher Risse
• keine wesentliche Verschlechterung der feuchtetechnischen Eigenschaften
• keine wesentliche ästhetische Veränderung
• Verträglichkeit mit den vorhandenen Baustoffen
35
R
Reinigung
Die Reinigung von Naturwerksteinoberflächen dient im Regelfall dazu, Restau-
rierungsmaßnahmen, entgegenstehende Anlagerungen, Filme oder Krusten zu ent fernen.
Welche Methode mit welchem Reinigungsmittel eingesetzt werden soll, setzt immer eine
Bestandsaufnahme und Voruntersuchung des zu reinigenden Objektes dringend voraus.
Ebenso wird empfohlen, immer eine Musterfläche anzulegen zur Entscheidungsfindung
hinsichtlich Reinigungsart etc. und damit nach Ausführung der Arbeiten ein Vergleich
möglich ist. Aus denkmalpflegerischen Gesichtspunkten und dem unbedingten Erhalt der
originalen Substanz ist bei allen Reinigungsmaßnahmen auf die bestehende Struktur, den
steinmetzmäßigen Hieb und den Verwitterungszu stand größtes Augenmerk zu legen. Das
Reinigungsmaterial und die Arbeitsweise sind auf Art und Zustand des Natursteines abzu-
stimmen.
Die Möglichkeiten der Reinigung reichen vom mechanischen Abarbeiten der Flächen bis zur
Laserstrahlreinigung. Zu beachten ist auch, wie die Entsorgung des Reini gungsmaterials
nach der Reinigung vorzunehmen ist.
Bei der Reinigung mit Chemikalien (Säuren, Laugen etc.) ist besondere Vorsicht geboten,
damit durch die Reinigung keine schädigenden Bestandteile in die Bau substanz eindrin-
gen.
36
S
Steinrestauriermörtel (Steinersatzstoffe)
Bei partiellen Beschädigungen am Werkstein ist eine Ergänzung und/oder Nachmo-
dellierung mit Steinrestauriermörteln möglich. Für die Auswahl des Restauriermörtels sind
die chemischen und physikalischen Eigenschaften gegenüber dem Werkstein genau zu
beachten und entsprechend abzustimmen. Für die mineralischen Mörtel systeme gilt, dass
die Sieblinie der Zuschläge in Verbindung mit den Bindemitteln, Füllstoffen und Pigmenten
so aufeinander abgestimmt sind, dass sie optisch und physikalisch der Struktur und Farbe
des Werksteines weitgehend entsprechen. Der Restauriermörtel soll nach einem repräsen-
tativen Muster des zu bearbeitenden Naturwerksteines aus dem Objekt nachgestellt und
gefertigt werden. Bei der Verar beitung ist es wichtig, dass die dafür notwendigen Angaben
des Herstellers genau beachtet werden.
Strukturieren von Rajasil STRM SPEZIAL (Steinrestauriermörtel spezial)
37
Steinrestauriermörtel werden für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete als Werk-
trockenmörtel geliefert, z. B.
einlagige Ergänzungen, auch in größeren Auftragsdicken
• Rajasil STRM SPEZIAL (Steinrestauriermörtel spezial) auch für gering salzbelastete
Werksteine
schlämmfähige Ergänzungen, auch auf Null auslaufend
• Rajasil STRM SLF SPEZIAL (Steinrestauriermörtel spezial schlämmfähig), gerade im
figürlichen Bereich, wo eine “auf Null auslaufende Antragung” gefordert wird
T
Trass
Trass ist ein natürlicher, saurer, aufbereiteter Tuffstein, der bereits von den Römern zur
Herstellung von Trasskalkmörteln verwendet wurde. Trass ist kein selbst erhär tendes Bin-
demittel, sondern ein puzzolanischer Zusatzstoff, der in Gegenwart von Kalk (Baukalk oder
Zement) erhärtet.
38
U
Untergrundvorbereitung
Der geschädigte Bereich ist bis auf den tragfähigen Stein zu entfernen. Die Tiefe der Entfer-
nungsschicht hängt vom Grad der Verwitterung ab sowie von der Art des Mör tels und der
Herstellervorschrift. Ist der Untergrund glatt, muss dieser aufgeraut werden, um eine opti-
male Haftung des anzutragenden Mörtels zu gewährleisten. Entlang der Schadstellen sind
die Kanten zu begrenzen und der Stein leicht hinter griffig, ausreichend tief mit aufgerauten
staubfreien Rändern auszuarbeiten. Beson ders wichtig ist es, den nach diesen Vorarbeiten
vorhandenen Steinstaub sorgfältig zu entfernen. Um die Haftzugfestigkeit des Werksteines
und die Haftung zwischen Mörtel und Naturstein zu verbessern, kann es häufig zweck-
mäßig sein, die Repara turstelle mit einem Steinfestiger ohne Hydrophobierungsmittel,
z. B. Rajasil OH 100 (Steinfestiger OH 100), zu festigen. Antragungen mit hydraulisch er-
härtenden Mörteln dürfen erst erfolgen, wenn die Gelbildung abgeschlossen ist und die
gefestigte Fläche wieder Wasser aufnimmt.
Zu beachten ist auch, dass bestehende Fugenschnitte nicht mit Steinrestauriermörtel über-
arbeitet werden dürfen.
V
Verfärbungen
In der Natursteinrestaurierung kann es durch die Anwendung alkalisch reagierender Restau-
rierungsmaterialien zu unerwünschten Verfärbungen kommen. Vor allem bei Sediment-
gesteinen oder Marmorsorten können fossile, organische Stoffe, wie z. B. Huminsäuren,
Harze, Bitumen, Lignine, und andere elementare Kohlenstoffe sowie Manganverbindungen
und Eisenverbindungen zu Farbunterschieden führen. Entsprechende Voruntersuchungen
des Naturwerksteines sind daher notwendig. Eisenverbindungen oder Mine ralien, wie z. B.
Pyrit, Limonit, Markasit, Hämatit u. ä., können mit Phosphorsäure H3PO4 behandelt werden.
Imprägnierungen bzw. Grundierungen können eingesetzt werden, damit die alkalischen
Medien zur verfärbenden Substanz nicht durchdringen können.
39
Voruntersuchungen
Sie dienen zur Bewertung der Bausubstanz, zur Aufdeckung von Schadensursachen und
der Auswahl geeigneter Sanierungsmaßnahmen am Bauwerk. Im Vorfeld von Sanierungs-
maßnahmen sind das z. B. die Bestimmung des Salzgehaltes des Unter grundes, des
Wassergehaltes, der maximalen Wasseraufnahme sowie der hygros kopischen Wasserauf-
nahme. Teile der unterschiedlichen Voruntersuchungen sind unter Punkt C Checkliste
bereits abgehandelt worden.
W
Wasseraufnahmemechanismen
Die wichtigsten Wasseraufnahmemechanismen sind
• die kapillare Wasseraufnahme
• die Wasseraufnahme durch Sicker- bzw. Hangwasser
• die hygroskopische Wasseraufnahme
• die Wasseraufnahme durch Kondensation
Kapillare Wasseraufnahme und -abgabe spielen eine große Rolle im Hinblick auf die Dauer-
haftigkeit von Systemen. Dichte Gesteine, wie Basalt oder Granite, nehmen kaum Wasser
auf und sind deshalb weit weniger witterungsanfällig als beispielsweise stark saugende
Sandsteine.
Werktrockenmörtel
Werktrockenmörtel gemäß DIN 18 557 werden pulverförmig in Säcken oder Containern
geliefert und werden an der Baustelle nur noch mit dem nötigen Anmachwasser gemischt.
Sie können händisch oder mit entsprechenden Putzmaschinen, meist Mischpumpen-
maschinen, verarbeitet werden. Außer Wasser sind keine weiteren Zusätze an der Baustelle
hinzuzufügen.
40
Z
Zugarbeiten
Gerade, bogenförmige und sich verjüngende Profilläufe sowie kreisrunde, profilierte Werk-
stücke werden vom Handwerker mit Hilfe von Schablonen gefertigt.
Bei den Zugarbeiten, wozu auch die Dreharbeiten gehören, wird der Schlitten mit der
Schablone an einer vorgegebenen Linie entlang an Zug- oder Schwunglatten geführt bzw.
um Stichpunkte gedreht. Das Ziehen der Profilläufe bzw. das Runddrehen der Werkstücke
erfolgt entweder auf Zugtischen, auf speziell angefertigten Vorrichtungen oder direkt an Ort
und Stelle am Einbauort (siehe auch Gesimsziehmörtel).
41
WTA-Merkblätter
3-5-98 Anwendungstechnik Natursteinrestaurierung - Reinigung - Natursteinrestaurierung
3-7-95 Anwendungstechnik Natursteinrestaurierung - Herstellen von Kopien durch Abformen -
3-8-95 Anwendungstechnik Natursteinrestaurierung - Handwerklicher Steinaustausch -
3-9-95 Bewertung von gereinigten Werkstein-Oberflächen
3-10-97 Zustands- und Materialkataster an Natursteinbauwerken
3-11-97 Anwendungstechnik in der Natursteinrestaurierung - Steinergänzung mit Restauriermörteln und Steinersatzstoffen -
3-12-99 Fugen
3-13-01 Zerstörungsfreies Entsalzen von Naturstein und anderen porösen Baustoffen mittels Kompressen
Sammlung “Fachbegriffe der Bauwerkserhaltung”, Heft 1/Heft 2,Herausgeber Dipl.-Ing. (FH) K. D. Hessel, 08393 Meerane
Internationale Natursteinkartei (INSK), Band 1Ebner Verlag UlmHerausgeber Friedrich Müller
Druckschrift “Spezialisierung in der Denkmalpflege” - Steinbearbeitung/SteinprofileHerausgeber Erwin Hornauer
Druckschrift “Denkmalpflegerische Grundsätze bei der Sanierung von Baudenk mälern”Herausgeber Erwin Hornauer
Charta von Venedig 1964
Literaturangaben
42
Schlusswort zur Verarbeitung von Restauriermörteln
Die fachgerechte Verarbeitung der verschiedenen Steinrestaurier- und Fugenmörtel ist Auf-
gabe des qualifizierten Fachhandwerkes. Die Anwendung gültiger Normen und Richtlinien,
die Verarbeitung sowie die Ausführung durch den Fachbetrieb gemäß Herstellervorschrift
geben dem Bauherrn die nötige Sicherheit und bilden gleichzeitig die Grundlage für die
Gewährleistung.
In diesem Zusammenhang möchten wir auf die Merkblätter der Wissenschaftlich-Tech-
nischen Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e. V. (WTA) hin-
weisen.
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Stand 12 / 2017
HECK Wall Systems GmbHThölauer Straße 2595615 MarktredwitzTel.: +49 9231 802-0 Fax: +49 9231 802-330www.wall-systems.com
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