Qualitätseigenschaften von Bauschaum
Was macht einen guten Bauschaum aus? Es kommt darauf an, wofür Sie ihn verwenden wollen. Hier stellen wir Ihnen die Qualitätskriterien vor, die der Europäischen Norm EN 17333 zugrunde liegen. Und erklären Ihnen, wofür diese Angaben wichtig sind.
Die 2020 eingeführte Norm vereinheitlicht die Prüfmethoden für die einzelnen Qualitätskriterien. So hilft sie Käufern dabei, die Qualitätseigenschaften von PU-Schäumen unterschiedlicher Hersteller zu vergleichen.
Grundlage der Norm sind die Testmethoden der Arbeitsgruppe für 1-K-PU-Schäume bei der FEICA (Verband der europäischen Kleb- und Dichtstoffindustrie), Brüssel. Die Mitglieder des Arbeitskreises repräsentieren zirka 90 Prozent des europäischen Marktvolumens. Sie haben sich verpflichtet, die Standardtests zu anzuwenden.
Schaumdichte in einer Fuge bzw. Fugenausbeute von 1-K-PU-Schaum (TM 1002)
Schaumausbeute eines 1-K-PU-Dosenschaums (TM 1003, TM 1007)
Formbeständigkeit eines 1-Komponenten-Bauschaums (TM 1004)
Schneidzeit eines 1-K-Bauschaums (TM 1005)
Standfestigkeit von 1-K-PU-Schaum (TM 1006:2013)
Qualitätskriterium Sprödigkeit (TM 1008)
Aushärtungsdruck (TM 1009)
Nach-Expansionsfaktor von PU-Schaum (TM 1010)
Qualitätskriterium Druckfestigkeit (TM 1011)
Scherfestigkeit von PU-Dosenschäumen (TM 1012)
Flexibilität und Bewegungsaufnahme (TM 1013)
Klebfreiheit von Bauschaum (TM 1014)
Spreizfreiheit von Zargenschaum oder wie lange es dauert, bis Sie die Abstandshalter bei der Türmontage entfernen können (TM 1016)
Schaumdichte (TM 1019)
Langzeit-Wärmeleitfähigkeit von Bauschaum (TM 1020)
Schaumdichte in einer Fuge bzw. Fugenausbeute von 1-K-PU-Schaum (TM 1002)
Warum ist das wichtig?
Die Ergiebigkeit eines 1-K-Bauschaums ist häufig ein wichtiges Entscheidungskriterium. Die Kennzahl der Fugenausbeute soll Ihnen eine realistisch erreichbare Vorstellung davon geben, wie hoch die Schaumausbeute Ihrer PU-Schaumdose ist, wenn Sie den Schaum in Fugen einsetzen wollen.
Wovon unterscheidet sich diese Angabe?
Diese Angabe unterscheidet sich von anderen Verfahren, in denen die Schaumausbeute im Labor unter optimalen Bedingungen getestet wird. Wenn Sie zum Beispiel einen PU-Schaum nicht in eine Fuge einbringen, sondern frei auf einer Fläche ausbringen, wird die Ausbeute höher sein.
Was sollten Sie noch beachten?
Die Schaumausbeute ist ein wichtiger Aspekt beim Kauf. Allerdings sollten Sie auch beachten, dass eine höhere Dichte eines PU-Schaums auch eine höhere Dämmwirkung bedeuten kann.
An welcher Maßeinheit erkennen Sie Schaumdichte und Fugenausbeute?
Die Fugenausbeute muss zu Vergleichszwecken in Metern Länge für eine Standardfuge von 20 mm Breite (a) und 50 mm Tiefe (b) angegeben werden. Wenn andere Fugenabmessungen getestet wurden, müssen die Breite (a) und die Tiefe (b) angegeben werden.
Schaumausbeute eines 1-K-PU-Dosenschaums (TM 1003, TM 1007)
Warum ist die Angabe der Schaumausbeute interessant?
Wer eine PU-Schaumdose kauft, möchte wissen, wie ergiebig die Dose ist. Die Kennzahl der Schaumdichte soll Ihnen eine realistische Vorstellung davon geben, mit welchem Schaumvolumen Sie rechnen können, wenn Sie Dose frei ausschäumen.
Wovon unterscheidet sich diese Angabe?
Diese Angabe unterscheidet sich von der oben beschriebenen Schaumausbeute in Fugen (TM 1002). Ein frei geschäumter Schaum, wird immer ein größeres Volumen bringen als einer, der in eine Fuge geschäumt wird.
So wird die Schaumausbeute gemessen:
Der gesamte Doseninhalt wird in eine Box mit definierten Abmessungen entleert. Das Schaumvolumen (Ausbeute) wird durch Wasserverdrängung des ausgehärteten Schaums bestimmt.
Die Maßeinheit für die Schaumausbeute bei freier Schäumung wird in Litern angegeben.
Formbeständigkeit eines 1-Komponenten-Bauschaums (TM 1004)
Was gibt die Formbeständigkeit an?
Formbeständigkeit wird auch Dimensionsstabilität genannt. Damit ist die Schrumpfung oder Ausdehnung von ausgehärtetem PU-Schaum unter extremen und typischen Bedingungen gemeint.
Warum ist dieser Wert wichtig?
Normalerweise neigen 1-K-Schäume dazu, innerhalb der ersten Tage nach dem Aushärten zu schrumpfen, da Gas aus den geschlossenen Zellen entweicht. Das der entstehende Unterdruck in den Zellen reduziert die Zellgröße. Dadurch schrumpft der gesamte Schaumstoff. Dieser Effekt wird in der Regel über mehrere Tage hinweg durch das langsamere Eindringen von Luft ausgeglichen.
Schrumpfender Schaum kann die Abdichtung von Fugen durch Ablösung von der Oberfläche oder Verformung der Fugen beeinträchtigen. Das Ausmaß der Schrumpfung hängt nicht nur von der Schaum-Rezeptur, sondern auch von den Umgebungsbedingungen wie der Luftfeuchtigkeit ab.
Die Dimensionsstabilität ist immer relevant. Am wichtigsten ist sie bei Türzargenschäumen, die geringste Bedeutung hat sie bei Verklebungen, bei denen der Spalt sehr klein ist.
An welcher Maßeinheit erkennen Sie die Dimensionsstabilität Ihres Schaums?
Die Angaben erfolgen in Prozent. Je näher dieser Wert an der Null ist, desto besser.
Schneidzeit eines 1-K-Bauschaums (TM 1005)
Wie schnell Sie Ihren Bauschaum weiterverarbeiten können, zeigt Ihnen die Schneidzeit an. Sie gibt an, nach wie vielen Minuten Sie den frisch ausgebrachten Schaum anschneiden und weiterbearbeiten können.
Nicht zu verwechseln ist die Schneidfreiheit mit der Belastbarkeit eines Schaums bzw. der Aushärtezeit (Link), also dem Zeitpunkt, an dem der Schaum seine volle Festigkeit und Tragkraft erreicht hat.
Wann gilt der Schaum als schneidfrei?
PU-Schaum gilt dann als schneidfrei, wenn nach dem Schnitt mit einem scharfen Messer kein frisches Polymer an der Klinge zurückbleibt, die Schaumstoffzellen zerdrückt werden oder die Schnittfläche selbst noch klebrig ist.
Was sollten Sie in der Praxis beachten?
Wie schnell Sie Ihren Bauschaum tatsächlich weiterberarbeiten können, hängt nicht nur vom Schaum selbst, sondern auch von anderen Faktoren wie der Luftfeuchtigkeit, der Temperatur oder dem Durchmesser des ausgebrachten Schaumstrangs ab.
Die Prüfungen im Labor, deren Messwerte später im Produktdatenblatt angegeben werden, finden unter genormten Bedingungen statt und beziehen sich auf einen Schaumstrang mit einem Durchmesser von drei Zentimetern.
Die Daten ermöglichen Ihnen vor allem die Qualität eines Bauschaums mit anderen zu vergleichen. Grundsätzlich gilt, je kürzer die Schneidzeit, desto besser, da die Schaumstruktur von einer kurzen Aushärtungszeit profitiert.
Welche Maßeinheit gibt die Schneidfreiheit an?
Die Angabe erfolgt in Minuten.
Standfestigkeit von 1-K-PU-Schaum (TM 1006:2013)
Wann ist dieses Qualitätskriterium wichtig?
Die Standfestigkeit von PU-Schaum ist besonders wichtig, wenn Sie eine senkrechte Fuge ausfüllen wollen. Der PU-Schaum soll die Fuge ausfüllen und sich in ihr verfestigen, ohne dass der flüssige Schaum nach dem Ausbringen abrutscht.
Was gibt der Wert der Standfestigkeit an?
Einmal wird damit bestimmt, wie stark ein Schaum zum Absacken neigt. Zum anderen dient der Wert dazu die maximale Fugenbreite festzulegen, bis zu der der verwendete Schaum nicht nach unten abrutscht.
Welche Maßeinheiten gelten und was bedeuten sie?
Das Durchbiegeverhalten wird in Zentimeter gemessen. Das bedeuten die Werte:
- d =< 1 cm: kein Abrutschen
- d =< 3 cm: leichtes Abrutschen – der Schaum sitzt noch in der Fuge, ist aber etwas nach unten abgesackt
- d > 3 cm: starkes Abrutschen– der Schaum ist nicht gleichmäßig in der Fuge verfestigt. Er ist teilweise abgesackt oder ganz aus der Fuge herausgeflossen.
Qualitätskriterium Sprödigkeit (TM 1008)
Warum ist diese Angabe wichtig?
Polyurethanschäume können während der Aushärtungsphase spröde werden, besonders bei kalten Temperaturen. Obwohl der Schaum bei höheren Temperaturen wieder flexibel wird, kann er in kalten Umgebungen dauerhaft spröde bleiben. Besonders im Winter beeinträchtigt das die Anwendbarkeit des Schaums.
Welche Werte bestimmen die Sprödigkeit?
Der Grad der Sprödigkeit wird in Noten angegeben, die vom Knarren über das Brechen der Oberfläche bis zum Pulverisieren des Schaums reichen. Je niedriger der Sprödpunkt ist, desto besser ist die Qualität des Schaums.
Aushärtungsdruck (TM 1009)
Was bedeutet das?
Wenn Bauschaum aushärtet, vergrößert sich auch sein Volumen, das wiederum Druck auf die Umgebung ausübt. Das ist erwünscht, damit der Schaum sich gut mit den ihn umgebenden Baustoffen verbindet. Wird der Druck zu hoch, kann er jedoch die Fugen verformen. Grundsätzlich kann der Druck durch den vorübergehenden Einbau von Klammern oder Abstandshaltern abgefangen werden. Wenn das nicht möglich ist, sollten Sie PU-Schaum mit niedrigem Aushärtungsdruck verwenden. Dieser Wert ist eng mit dem Nach-Expansionsfaktor (TM 1010) verbunden.
An welchem Wert erkennen Sie den Aushärtungsdruck?
Der Härtungsdruck wird in der international üblichen Einheit kPa (Kilo-Pascal) angegeben.
Nach-Expansionsfaktor von PU-Schaum (TM 1010)
Was ist ein Nach-Expansionsfaktor?
Der Nachexpansionsfaktor beschreibt die Ausdehnung des frischen ausgebrachten Schaums während seiner Aushärtungsphase. Dieser Wert ist eng mit dem Qualitätskriterium der Aushärtung verbunden.
Warum ist das wichtig?
Frisch ausgebrachter Bauschaum dehnt sich noch weiter aus, während er aushärtet. Dieser an sich erwünschte Effekt kann unliebsame Folgen haben. Etwa dann, wenn eine Fuge vollständig mit frischem Schaum ausgefüllt wurde und dann so stark nachquillt, dass er die Umgebung verschmutzt.
Der Nachexpansionsfaktor soll abschätzen helfen, wie viel Schaum Sie in eine Fuge einbringen können, ohne eine Überexpansion zu riskieren. Oder anders ausgedrückt: Wie viel Platz Sie darin für die Nachexpansion des Schaums lassen sollten.
Wo sollten Sie stark expandierende Schäume vermeiden?
Ob Sie einen stärker expandierenden oder weniger expandierenden Schaum wählen, ist größtenteils eine Frage der persönlichen Vorlieben. Generell gilt: Überall dort, wo sehr präzise gearbeitet werden muss, sollten Sie einen wenig expandierenden Schaum wählen. Gerade dann, wenn Sie nicht so häufig mit PU-Schaum arbeiten und wenig Erfahrung mit der Nachexpansion haben. Sollen einfach Löcher verfüllt werden, ist ein stark expandierender Schaum von Vorteil.
Welche Maßeinheiten gelten bei diesem Qualitätskriterium?
Die Angaben erfolgen in Prozent. Je höher die Prozentzahl ist, desto mehr dehnt sich der Schaum in der Aushärtungsphase weiter aus.
Qualitätskriterium Druckfestigkeit (TM 1011)
Was verbirgt sich dahinter?
Die Angabe der Druckfestigkeit gibt einen Hinweis auf die Widerstandsfähigkeit des Schaums gegen flächig verteilten Druck. Sie gibt die Komprimierbarkeit bzw. Flexibilität des ausgehärteten Schaums an.
Wozu ist das wichtig?
Einer der Hauptanwendungsbereiche von Bauschäumen ist die Wärme- und Schalldämmung in Verbindungsfugen. Der PU-Schaum in diesen Fugen muss die Bewegungen der Bauelemente aufnehmen, die zum Beispiel durch Temperaturschwankungen oder Windlasten verursacht werden. Dazu braucht der Dämmstoff gleichzeitig eine gewisse Festigkeit und Flexibilität. Nur damit kann er den wiederholten Druck-Zug-Zyklen standhalten.
An diesem Wert erkennen Sie die Kompressionskraft
Die Kompressionskraft wird in Pascal (Pa) bzw. Kilo- Pascal (kPa) ausgedrückt. Je höher dieser Wert ist, desto druckbeständiger und damit härter ist der PU-Schaum.
Scherfestigkeit von PU-Dosenschäumen (TM 1012)
Wann ist die Scherfestigkeit von Bedeutung?
Die Scherfestigkeit ist eine wichtige Eigenschaft des Schaums, die für die Bewertung seiner Befestigungskraft benötigt wird, insbesondere für die Befestigung von Türrahmen. Sie ist nützlich, um die erforderliche Befestigungsfläche für ein bestimmtes Türflügelgewicht oder umgekehrt zu berechnen.
Maßeinheit für die Scherfestigkeit
Auch diese Angabe erfolgt in Kilo-Pascal (kPa). Je höher der Wert, desto stabiler ist der gewählte Schaum gegen parallelen Zug.
Flexibilität und Bewegungsaufnahme (TM 1013)
Was zeigt die Flexibilität an?
Die Bewegungsfähigkeit des ausgehärteten PU-Schaums gibt einen Hinweis darauf, wie sehr der ausgewählte Schaum Bauteilbewegungen mitmacht ohne zu reißen.
Wann ist das wichtig?
Wie die Druckfestigkeit (TM 1011) ist auch die Flexibilität eines Schaumes ein wichtiges Qualitätsmerkmal, wenn es darum geht Fugenbewegungen durch Temperaturschwankungen, Windlasten usw. auszugleichen bzw. mitzumachen. Das ist besonders bei Fensterfugen von Bedeutung. Je größer das Fenster ist, desto wichtiger ist die Flexibilität des verwendeten Dämmschaums.
Woran erkennen Sie flexible Schäume?
Das Bewegungsvermögen von PU-Schäumen wird in Prozent angegeben. Je höher die Prozentzahl ist, desto flexibler ist der Schaum.
Klebfreiheit von Bauschaum (TM 1014)
Was versteht man unter Klebfreiheit?
Klebfreiheit ist eine Zeitangabe, die beschreibt, ab wann die Oberfläche des ausgebrachten Schaums nicht mehr klebt. Die klebfreie Zeit hängt von den Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen ab. Sie wird in der Regel durch eine niedrigere Temperatur und / oder eine geringe Luftfeuchtigkeit verlängert.
In welcher Einheit wird dieses Kriterium angegeben?
Das Ergebnis wird in Minuten ausgewiesen.
Womit sollten Sie die Angabe der Klebfreiheit nicht verwechseln?
Die Angabe der Klebfreiheit sollten Sie nicht mit der Schneidzeit (TM 1005) verwechseln. Der Schaum ist bei Erreichen der Klebfreiheit noch nicht vollständig ausgehärtet. Wenn Sie ihn jetzt anschneiden, werden die Schaumzellen zerstört und der Schaum kollabiert.
Spreizfreiheit von Zargenschaum oder wie lange es dauert, bis Sie die Abstandshalter bei der Türmontage entfernen können (TM 1016)
Wann ist dieses Qualitätskriterium für Sie wichtig?
Die Angabe der sogenannten Spreizfreiheit von selbsthärtendem PU-Schaum ist vor allem für die Montage von Innentüren wichtig. Die übliche Ausdehnung des Schaums, der in den Spalt zwischen der Zarge und der angrenzenden Wand eingebracht wird, würde die Türzarge während des Aushärtens verformen.
Um diese Verformung zu vermeiden, wird die Zarge mit Abstandshaltern, sogenannten Spreizen, stabilisiert. Sie sollten erst dann wieder entfernt werden, wenn der Schaum nicht mehr expandiert.
Die Spreizfreiheit entspricht der Mindestzeit, die Sie warten müssen, bis Sie die Spreizen entfernen können.
Womit sollten Sie die Spreizfreiheit nicht verwechseln?
Auch wenn der Schaum sich nicht weiter ausdehnt, heißt das nicht, dass er schon vollständig durchgehärtet und voll belastbar ist.
In welcher Maßeinheit wird die Spreizfreiheit von Bauschaum gemessen?
Die Angabe erfolgt in Minuten.
Wenn Sie an den genauen Prüfmethoden interessiert sind, finden Sie sie auf der FEICA-Website unter diesem Link.
Schaumdichte (TM 1019)
Wozu dient diese Angabe?
Im Allgemeinen ist die Schaumdichte eine Eigenschaft, die zur Produktidentifizierung verwendet wird. Sie ist auch ein Hinweis auf die Schaumausbeute und Festigkeit des Produkts. Je niedriger das Raumgewicht, desto höher ist das erreichbare Schaumvolumen und desto geringer die Festigkeit.
Um die Füllung der Fugen einer Bauschaumdose zu beurteilen, sind das Raumgewicht und die Ausdehnung in laufenden Metern nach TM 1002 die aussagekräftigeren Angaben.
Langzeit-Wärmeleitfähigkeit von Bauschaum (TM 1020)
Was sagt Ihnen diese Angabe?
Eine der wichtigsten Eigenschaften von Polyurethanschaum ist seine sehr gute Wärmedämmung. Das macht ihn perfekt für das Abdichten von Fensterfugen und Außentüren. Je geringer seine Wärmeleitfähigkeit ist, desto besser hilft er Energie zu sparen.
An welcher Maßeinheit erkennen Sie den Wert?
Die Angabe der Wärmeleitfähigkeit erfolgt in W/mK (Watt pro Meter-Kelvin). Dieser Wert ist ist auch als 'k-Wert' bekannt. Je niedriger dieser Wert ist, desto besser dämmt der gewählte Bauschaum.
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