Manchmal entstehen ohne erkennbaren Grund Risse in Bodenbelägen oder Küchen. Bei befahrenen Bereichen ist dies auch innerhalb endlicher Zeit durchaus möglich. Aber was ist ein Ermüdungsbruch eigentlich? In diesem Newsletter möchten wir das näher erläutern.

Was versteht man unter einem Ermüdungsbruch?

Ein Schwingungsbruch, so nennen es die Metaller, entsteht durch wechselnde Belastung. Bei Natur- und Kunststein ist es kein „Gewaltbruch“, sondern er entsteht teilweise erst nach Jahren. Dieser lange Zeitraum ist oftmals der Grund für Fehlentscheidungen bei der Ursachenforschung. Jeder kennt es von einer Büroklammer. Oft genug gebogen bricht sie durch.

Wie entstehen Ermüdungsbrüche?

Die Ursache sind Lastwechselbeanspruchungen, die nicht durch ein einmaliges Ereignis hervorgerufen werden. Sie hängen von der Frequenz, Amplitude und Dauer der mechanischen Belastung ab.

Kann die Arbeit in der Werkstatt es begünstigen ?

Ja, die ersten versteckten Mikrorisse können theoretisch bei harten Materialien durch falsch eingestellte Maschinen auftreten. Das führt bei der weiteren Bearbeitung oft zum Durchbruch in der Werkstatt. 

Welche direkten Schwingungsursachen sind im Boden im Haus möglich?

Hauptgründe sind mechanische Schwingungen, z. B. durch Straßenverkehr oder Waschmaschinen in der Küche. Auch Unwuchten bei Kühlschrankmotoren alter Bauart, mobile Klimaanlagen, große Ventilatoren usw. können Ermüdungsbrüche begünstigen.

Welche können indirekte Ursachen sein?

Dazu gehören Wärmelampen, Fußbodenheizungen, Sonneneinstrahlung, die für wechselnde Feuchtigkeit oder Bewegungen im Belag, Möbeln und Estrich sorgen. 

Welche Rolle spielt der Untergrund?

Ganz besonders schwierig sind elastische Untergründe, wie Holzbalkendecken, zu elastische Dämmung unter dem Estrich, OSB-Platten. Das sollte man beim Aufmaß beachten, wenn der Boden „schwingt“. Rollstühle mit Motor können durch die dynamische Last ebenfalls Ermüdungsbrüche verursachen.

Was passiert da eigentlich, genauer betrachtet?

Neolith und Emperor

Bei keramischen Werkstoffen sind die einzelnen Bestandteile an den Spitzen miteinander verschmolzen. Durch Schwingungen entstehen erst kleinste Schwachstellen, wenn diese Spitzen abbrechen. Wenn die kleinen Mikrorisse sich verbinden und eine gewisse Größe erreicht wird, kommt es zum Bruch. Bei Keramik kann man das meist an Rasterlinien im Querschnitt erkennen, wenn man die ausgebauten Teile betrachtet.

Marmor- und Quarzagglo

Die einzelnen Bestandteile sind Gesteinskörnungen, die durch das Bindemittel „Polyester“ zusammengehalten werden. Einerseits durch „Verklebung“, andererseits durch die Schrumpfung des Bindemittels. Bei Lastwechselbeanspruchungen reißt die Klebung am Rand des Gesteinskorns ab, wie bei einer Scherbelastung. Erst reißt ein Korn ab und dann geht es wie bei Keramik bis zum Bruch.

Hartgesteine

Bei der Entstehung der Steine werden bei der Erstarrung automatisch kleine Hohlräume erzeugt. Die Kristalle sind rein mechanisch ineinander verhakt. Je elastischer ein Gestein ist, desto geringer ist das Risiko von Ermüdungsbrüchen. Basalte und Gabbros haben fast keine Poren, deshalb brechen die sehr kleinen „Haken“ schneller ab als z.B. bei einem gelben Granit oder Serizzo.

Die Festigkeit kann durch die Oberfläche verringert werden. Geflammte, sandgestrahlte oder gespitzte Gesteine sind anfälliger als polierte Oberflächen, da durch die Bearbeitung bereits Schwächungen entstehen können.

Gibt es Besonderheiten, auf die man bei Küchenarbeitsplatten achten sollte?

Ja, Kochfelder mit Muldenlüftungen sind besonders gefährdet. Die geringen Schwingungen können zu Rissen nach mehr als zwei Jahren führen. Die Ursache sind fast immer nicht ausreichende oder fehlende Fasen an der Unterseite der Ausschnitte oder an den nicht sichtbaren Kanten.

Wie kann man Ermüdungsbrüche verhindern?

Kerbwirkungen, wie z. B. bei scharfen Ausklinkungen vermeiden! Die ausreichende Dimensionierung bei Bodenbelägen ist wichtig. Wie bereits in einem Newsletter berichtet, sind Keramische Werkstoffe mit einer Stärke von 6 mm anfälliger als solche mit 20 mm. Ausreichende Rundungen einplanen ist genauso wichtig wie die Nachfrage nach evtl. Maschinen im betroffenen Raum.