Kein Haushalt kommt ohne Klebstoffe aus. Von Sekundenkleber reicht das Sortiment heutzutage bis hin zu Spezialklebstoffen für bestimmte Oberflächen und Fliesenkleber für das moderne Badezimmer. Passend ausgewählte Produkte schaffen dauerhaft belastbare Verbindungen und können unter bestimmten Umständen sogar Dübel ersetzen. Doch Vorsicht: Wie belastbar Klebstoffe sind, variiert von Art zu Art. Auch die Oberflächenbeschaffenheit der verklebten Materialien entscheidet über die Belastbarkeit. Außerdem sind die auf die Klebeverbindung einwirkenden Kräfte zu berücksichtigen. Hier gibt es einen Überblick.
Hiervon hängt die Belastbarkeit einzelner Klebstoffe ab
Die physikalischen und chemischen Klebstoff-Eigenschaften entscheiden über dessen Adhäsionsvermögen. Die innere Festigkeit einer Klebeverbindung hängt hiervon in nicht zu unterschätzendem Ausmaß ab. In einem heutzutage umfangreichen Sortiment an unterschiedlichen Klebstoff-Arten finden sich verschiedene Elastizitätsmodule und Festigkeitsklassen, um in jeder Situation eine optimale Adhäsion zu gewährleisten. Wichtig ist für belastbare Verbindungen vor allem die Eignung für das jeweils zu verklebende Material. Einige Klebstoffe haften beispielsweise nur dann, wenn das enthaltene Lösungsmittel von den Materialien aufgesogen werden kann. Für feste Oberflächen wie Glas oder Metall sind diese Sorten ungeeignet. Auch für elastische Flächen eignet sich nicht jede Klebstoff-Technologie. Abgesehen von den Materialien und ihrer Oberflächenbeschaffenheit spielen für die Klebstoff-Belastbarkeit zahlreiche weitere Faktoren eine Rolle, so vor allem
- die Umgebungstemperatur,
- die Feuchtigkeit,
- die Einsatzbedingungen,
- die auf die Verbindung einwirkenden Kräfte.
Die Gestaltung von Klebefugen muss stets auf die Limitationen der Klebstoffart abgestimmt werden, damit die Verbindung hält. Beachtenswert sind in diesem Kontext beispielsweise auch die Durchhärtetiefe und die verwendete Klebstoff-Menge.
Langzeitbelastbarkeit: Diese Kräfte wirken auf Klebeverbindungen
Auf Klebeverbindungen wirken Kräfte ein, die zu unterschiedlichen Spannungsarten führen können. Reine Zug- und Druckbelastungen führen zu einer eher gleichmäßigen Spannungsverteilung innerhalb der Klebefuge. Auf jeden Teil der Fläche wirken in diesem Fall ähnliche Belastungen. Die Kraft muss zur Berechnung der Spannung also lediglich durch die Klebefläche geteilt werden. Normalerweise kommen ausschließliche Zug- und Druckbeanspruchungen allerdings nicht vor. Stattdessen treten meist zusätzliche Kräfte in Erscheinung, nämlich
- Scherkräfte, die über die gesamte Klebefläche einen parallelen Zug zur Klebefuge bewirken, sodass sich die Materialien übereinander verschieben können.
- Spaltkräfte, die sich auf eine Kante der Klebeverbindung konzentrieren und eine Hebelwirkung verursachen. Besonders verbreitet für Klebefugen auf starren Materialien.
- Schälbeanspruchungen, die sich wie Spaltkräfte auf eine Kante der Klebeverbindung konzentrieren. Vor allem bei Materialien mit flexibler Komponente.
Dadurch kommt es zu einer ungleichmäßigen Spannungsverteilung in der Klebefuge. Für bestimmte Stellen der Verbindung lässt sich die jeweilige Belastung in diesem Fall nicht mehr leicht kalkulieren. Aus Scherkräften ergeben sich beispielsweise Spannungsspitzen, wodurch auf die Endpunkte der Klebeverbindung eine höhere Belastung wirkt als in der Mitte. Im Idealfall legt man Klebeverbindungen so aus, dass nur Scher- oder Zugbelastungen auftreten. Je weniger Spaltbelastungen auftreten, desto langlebiger ist die Verbindung. Für welche Belastungsarten einzelne Klebstoffe geeignet sind, hängt nicht nur von der Festigkeit, sondern auch Form ab. Klebebänder zum Beispiel weisen eine relativ große Fläche auf. Scherkräfte halten sie deshalb besser aus als andere Klebstoff-Formen. Auf Schälkräfte reagieren sie dagegen empfindlich.
Experten-Tipp für langfristig belastbare Klebeverbindungen
Sollen zwei oder mehrere Elemente miteinander verklebt werden, hält die Verbindung Belastungen durch die beschriebenen Kräfte nicht dauerhaft stand. Das gilt unter Umständen sogar dann, wenn starke Klebstoffe wie Montagekleber verwendet werden. Allerdings kann jeder selbst beeinflussen, welche Kräfte auf Klebefugen wirken. Am besten werden die Verbindungen stets so geplant, dass die Krafteinwirkungen möglichst gering ausfallen. Baut man beispielsweise ein Regal und will einzelne Elemente davon verkleben, gilt es, Belastungen wie die Zug- und Druckkräfte vorher stets zu berechnen. Je höher das Ergebnis der jeweiligen Rechnung, desto sinnvoller ist es, die Konstruktion neu zu überdenken. Gegebenenfalls muss das Regal einfach umgeplant werden. Geht es um Spezialregale wie beispielsweise ein Schwerlastregal für die Garage muss man sich die Frage stellen, ob Klebeverbindungen für das Vorhaben überhaupt geeignet sind. In bestimmten Fällen sollte man sie lieber durch andere Verbindungsmöglichkeiten ersetzen.
Wie belastbar ist Montagekleber?
Als einer der am meisten verwendeten Klebstoffe ist Montagekleber für seine hohe Belastbarkeit bekannt. Nach etwa zehn Sekunden ziehen Verbindungen damit an und halten bei vollflächiger Verklebung bis zu 50 Kilogramm pro Quadratmeter. Für alle schweren und unter Spannung stehenden Bauteile gilt in diesem Fall trotzdem Vorsicht. Die verbundenen Elemente sollten in diesem Fall bis zur Aushärtung des Klebstoffs fixiert werden, damit sich die Klebefuge nicht verschiebt. Die Endfestigkeit erreicht Montagekleber bei einer zwei Millimeter dicken Schicht nach ungefähr einem Tag.