Begrifflichkeiten

Algen- und Moosbewuchs
Der Bewuchs mit Algen oder Moosen ist grundsätzlich in natürlicher Prozess, der auf Dauer bei allen Seinmaterialien auftritt. Die Art und der Umfang ieses Bewuchses hängen von der Pollenbelastung, den Wachstumsbedingungen für Algen oder Moose, der Nutzung der Fläche sowie dem Pflastersteinmaterial ab.

Die schlechtesten Wachstumsbedingungen haben Steine ohne Hohlräume, also dichte magmatische Natursteine, aber auch hart gebrannte Pflasterklinker mit dichten Oberflächen. Bei Betonpflastersteinen hängen der Bewuchs und die damit verbundene Verfärbung vom Hohlraumgehalt des Vorsatzbetons ab. Während Betonpflastersteine mit einer Wasseraufnahme von <5,0 Masse-% praktisch noch ihre ursprüngliche Farbe und Oberfläche zeigen, haben Steine mit einer Wasseraufnahme von 6 - 7 Masse-% nach einem Jahr schon einen deutlichen grünen Überzug. Die höhere Wasseraufnahme zeigt sich auch in einer langsameren Abtrocknung der Steine, die die besseren Bedingungen für das Wachstum erzeugt. Die generell porige Oberfläche von Betonsteinen und der unvermeidbare Hohlraumgehalt führen bei wenig genutzten Flächen nach einigen Jahren regelmäßig zu Bewuchs und Veränderungen der Oberfläche.

Flechten
Flechten sind Lebensgemeinschaften zwischen Pilzen und Algen. Ihre Farben variieren von schwarz bis weiß über rot, orange, braun, gelb bis grün.

Sie sind Überlebenskünstler, die extreme Lebensbedingungen überstehen können und daher weit verbreitet. Ihre Fähigkeit zum Überleben liegt in der Tatsache begründet, dass sie schnell austrocknen können und dann oft nur einen minimalen Wasseranteil enthalten. Währenddessen sind sie physiologisch inaktiv.

Ausblühungen
Ausblühungen sind dünne, weißliche Ablagerungen verschiedener Salze auf der Oberfläche von trockenen Steinen. Wenn die Salze aus Calciumcarbonat bestehen, haben sie bei Betonsteinen in den ersten Jahren nach der Herstellung eine natürliche Ursacheund sind eigentlich kein Mangel. Beim Abbinden des Zements entsteht als Zwischenprodukt Calciumhydroxid Ca(OH)2. Dieses wasserlösliche Salz wird mit dem Wasser in den Kapillaren an die Oberfläche gezogen. Die Reaktion mit dem Kohlendioxid aus der Luft ergibt das weniger lösliche Calciumcarbonat CaCO3, das nach dem Verdunsten des Wassers an der Oberfläche als weißliche Verfärbung verbleibt. Dieser Prozess dauert über 28 Tage hinaus bis zu etwa 2 Jahren nach der Herstellung der Steine an. Die Calciumcarbonatausblühungen verschwinden bei bewitterten Oberflächen nach wenigen Jahren.

Ausblühungen aus Natrium-, Magnesium- und Kaliumsulfaten sowie anderen Salzen sind viel seltener. Sie kommen aus verunreinigten Rohstoffen und lassen sich nur durch aufwendiges Sanieren abmindern.

Beschichtung
Oberflächenbeschichtungen werden appliziert, um den Untergrund vor externen Einflüssen zu schützen und dessen Beständigkeit zu erhöhen. Dabei wird eine geschlossene Schutzschicht auf der Betonoberfläche aufgebracht. Die Schichtstärke beträgt dabei üblicherweise mehr als 0,1 mm.

Imprägnierung - filmbildend
Porenschließende Behandlung des Betons zur Reduzierung der Oberflächenporosität und zur Verfestigung der Oberfläche. Die Poren und Kapillaren sind teilweise oder vollständig gefüllt. Die Behandlung führt üblicherweise zu einem ungleichmäßig dünnen Film auf der Oberfläche (Versiegelung). Die Schichtstärke beträgt ca. 0,05 mm.

Imprägnierung - hydrophobierend
Behandlung des Betons zur Herstellung einer wasserabweisenden Oberfläche. Die Poren und Kapillaren sind nur ausgekleidet, jedoch nicht gefüllt. Auf der Oberfläche des Betons bildet sich kein Film. Das äußere Erscheinungsbild ändert sich nur wenig oder überhaupt nicht.

Farbunterschiede
Nach verschiedenen Herstellungsverfahren gefertigte bzw. nach gleichen Herstellungsverfahren, aber zu verschiedenen Zeitpunkten gefertigte, sonst gleichartige Erzeugnisse können geringe Farbunterschiede aufweisen, die wegen der Fertigungszeitpunkte sowie durch geringfügige Stoffschwankungen in den Ausgangsstoffen technisch unvermeidbar sind. Die Unterschiede sind für den Gebrauchswert ohne Belang, da Helligkeitsdifferenzen in der Regel unter Benutzung der Erzeugnisse und bei normaler Bewitterung ausgeglichen werden.

Kantenabplatzung
Kantenabplatzungen sind kein Indiz für eine schlechte Steinqualität. Diese optischen Mängel entstehen vielmehr durch Missachtung der technischen Regeln beim Verlegen der Steine. Sie entstehen, wenn benachbarte Pflastersteine aneinanderstoßen. Die häufigste Ursache für Kantenabplatzungen an Betonpflastersteinen ist eine zu enge Verlegung und Nichteinhaltung der vorgeschriebenen Fugenbreite. Aber auch horizontale Verschiebungen durch Verkehrsbelastungen, Temperaturunterschiede und entleerte Fugen können als Ursache in Frage kommen.

Kratzspuren
Kratzspuren können immer dort auftreten wo eine übermäßige Beanspruchung der Oberfläche des Pflastersteins vorliegt. Die Beanspruchung kann durch Gartenmöbel, defekte Fahrzeuge, Eisenschaufeln, Schneeschieber usw. entstehen. Auch der Einsatz einer Rüttelplatte bei Pflasterarbeiten kann ebenfalls zu Kratzern führen, wenn keine Plattengleitvorrichtung verwendet wird.

Oberflächenveränderung
Oberflächenveränderungen treten durch Umwelteinflüsse auf. Zu diesen Einflüssen gehören Niederschlag, Temperaturschwankungen etc. Dabei werden feinste Teilchen aus dem Stein gelöst. Dies schadet dem Stein zwar nicht, führt aber zu einer optischen Veränderung. Je dichter ein Stein ist, desto unwahrscheinlicher ist die Auswirkung auf die Oberfläche.

Rost und Braunverfärbungen
Farbliche Veränderungen an Betonwaren können bei Zusammentreffen bestimmter klimatischer, fertigungstechnischer und stofflicher Einflussgrößen hervorgerufen werden. Auch einbau- und nutzungsbedingte Einflüsse können zu Veränderungen des Aussehens von Betonoberflächen führen. Oberflächige gelbliche und bräunliche Verfärbungen von Betonwaren können durch Lösungsvorgänge verursacht werden. Dabei gelangen lösliche Eisenverbindungen über das Porensystem des Betons an die Betonoberfläche, wo sie oxidieren, was schließlich selbst bei sehr geringen nachweisbaren Mengen zu deutlich sichtbaren gelben bis braunen Bereichen führt. In Abhängigkeit von der Porenstruktur und den Witterungseinflüssen laufen derartige natürliche Prozesse unterschiedlich schnell ab. Für die Herstellung von Betonwaren werden natürliche Ausgangstoffe eingesetzt. Den mengen- und volumenmäßig größten Anteil im Beton stellen die Gesteinskörnungen dar. In der Regel werden dafür aufwändig aufbereitete Sande, Kiese und Splitte eingesetzt. In Abhängigkeit von der Lagerstätte enthalten diese jedoch immer mehr oder weniger lösliche Eisenverbindungen. Auch in Zementen und Zusatzstoffen lassen sich lösliche Eisenverbindungen in ebenfalls geringer Konzentration nachweisen.

Die reaktions- und betontechnologisch bedingten Mechanismen, die zu Braunverfärbungen in Betonwaren, hren können, sind äußerst komplex. Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik lassen sich Braunverfärbungen an Betonwaren nicht vollständig ausschließen. Aber das Potenzial bzw. die Wahrscheinlichkeit für derartige optische Effekte lässt sich über betontechnologische Maßnahmen deutlich reduzieren.

Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen flächigen, mobilisierungsbedingten Braunverfärbungen stehen die punktförmigen Braunverfärbungen nicht mit der Entstehung von Ausblühungen in Verbindung. Ursächlich sind diese Braunverfärbungen vielmehr auf die Verwendung zersetzlicher, eisenhaltiger Gesteinskörnungen (u. a. Pyrite) zurückzuführen.

Gelbbräunliche Verfärbungen auf Flächenbefestigungen aus Beton können unter ungünstigen Bedingungen ihre Ursache auch in der Verwendung eisenhaltiger Fugensande haben. Wenn der Fugensand über lange Zeiträume auf der Fläche verbleibt, können eisenhaltige Feinanteile bei Regen aus dem Fugensand gelöst werden und sich auf der Pflasterfläche abscheiden, wodurch Gelbbraunverfärbungen entstehen.

Daneben können Gelbbraunverfärbungen dadurch verursacht werden, dass sich Feinstteile der Fugensande mechanisch in der Steinoberfläche verkrallen und ggf. durch zusätzliche Carbonatisierungseffekte in der Steinoberfläche eingebunden werden.

Schlämme- / Gesteinsmehlaustritte
Der Austritt von Feinteilen aus den Fugen, und zwar in Verbindung mit Wasser als Schlämme, hat seine Ursache in einer nicht ausreichenden wasserdurchlässigen Bettung oder Tragschicht. Wasser, das durch die Fugen in die Pflasterdecke eindringt und nicht schnell genug durch die Bettung und die Tragschicht nach unten versickert, bildet mit den Feinteilen der Bettung eine Suspension. Infolge der dynamischen Wirkung des Verkehrs und den damit verbundenen kleinen Bewegungen der Pflastersteine wird das Wasser mit den Feinteilen durch die Fugen nach oben gepumpt. Nach dem Abtrocknen der Schlämme verbleibt Gesteinsmehl auf der Betonsteinoberfläche.

Wasseraufnahme, Abtrocknungsverlauf
Die Wasseraufnahme soll bei allen Pflastersteinen gering sein, um eine hohe Frostbeständigkeit zu gewährleisten. Aber auch, wenn die Wasseraufnahme innerhalb der zulässigen Grenzen liegt, haben unterschiedliche Wasseraufnahmen und ein unterschiedlicher Abtrocknungsverlauf verschiedene optische Wirkungen. Eine Wasseraufnahme von 6 Masse-% bedeutet einen dem Wasser zugänglichen Hohlraumgehalt in Form von Kapillaren oder größeren Poren von etwa 12 bis 13 Vol.-%. Der gesamte Hohlraumgehalt aus unvermeidbaren Kapillarporen und dem Wasser nicht zugänglichen Mikroporen umfasst ca. 20 bis 23 Vol.-%.