SALZE UND FEUCHTIGKEIT SALZE UND FEUCHTIGKEIT IN STEIN UND MAUERWERKIN STEIN UND MAUERWERK

Robert LinkeRobert Linke

Untersuchungsmethoden in der DenkmalpflegeUntersuchungsmethoden in der Denkmalpflege

Wien 3, Arsenal, Wien 3, Arsenal, SalzausblSalzausblüühungen aus Ziegelmauerwerk hungen aus Ziegelmauerwerk Sommer 2006Sommer 2006

ZementmZementmöörtelfugertelfuge KalkmKalkmöörtelfugertelfuge

Funktion der FugeFunktion der FugeKlinker, Betonfundament, Klinker, Betonfundament, ZementfugeZementfuge

Mauerbach, Kartausenkirche, JMauerbach, Kartausenkirche, Jäänner 2013, Frostsprengung (9% Volumenzunahme)nner 2013, Frostsprengung (9% Volumenzunahme)

SchloSchloßß LedniceLednice, Tschechien, 2007, Tschechien, 2007

Mariazell, Zementkittungen, 2009Mariazell, Zementkittungen, 2009

CarbonatischeCarbonatische SalzausblSalzausblüühungen, Flakhungen, Flak--Turm, Turm, ArenbergparkArenbergpark, Wien 3, Sommer 2008, Wien 3, Sommer 2008

C3S: 2(3CaO·SiO2) + 6H2O → 3CaO·2SiO2·3H2O + 3Ca(OH)2 - schnell

C2S: 2(2CaO·SiO2) + 4H2O → 3CaO·2SiO2·3H2O + Ca(OH)2 - langsam

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

hhääufige Neubildungen von Salzen durch Reaktionen zwischen Salzlufige Neubildungen von Salzen durch Reaktionen zwischen Salzlöösungensungen

Reaktionsprinzip: leichtlReaktionsprinzip: leichtlööslich + leichtlslich + leichtlööslich = schwerer lslich = schwerer lööslichslich

NaNa22COCO33 + MgSO+ MgSO44 ⎯⎯→⎯⎯→ NaNa22SOSO44 + MgCO+ MgCO33

Spezialfall: Salzbildungen durch Einwirkung alkalischer BaustoffSpezialfall: Salzbildungen durch Einwirkung alkalischer Baustoffee

K2CO3 ←⎯⎯

K2SO4 ←⎯⎯KOH

+ CO2

+ SO2

Na2CO3 ←⎯⎯

Na2SO4 ←⎯⎯NaOH

+ CO2

+ SO2

ZementZementCaSOCaSO44

+ CO2⎯⎯→ CaCO3

aus aus alkalalkal. . BaustoffBaustoff

„„altesaltes““SalzSalz

ThenarditThenardit, , MirabilitMirabilit

NesquehonitNesquehonitLansforditLansforditHydromagnesitHydromagnesit

+ SO2

(Zementschleier)

unterschiedl. Hydratstufen

⎯⎯→ CaSO4

Ca(OH)2

L=0,005 mol/l)

EttringitEttringit CaCa66AlAl22[(OH)[(OH)1212(SO(SO44))33]]··2626 HH22O O ThaumasitThaumasit [Ca[Ca33Si(OH)Si(OH)66··12H12H22O](SOO](SO44)(CO)(CO33))

Vorsicht bei Sicherungen mit zementgebundenen Festigungsmitteln!Vorsicht bei Sicherungen mit zementgebundenen Festigungsmitteln!

Selektive Anreicherung von Salzen Selektive Anreicherung von Salzen –– vertikale Gradienten (vertikale Gradienten („„ChromatographieeffektChromatographieeffekt““))

Wan

dhöh

e

Mauerquerschnitt Tiefe Mauerquerschnitt Tiefe

AufkonzentrationAufkonzentration durch Verdunstung: schwerldurch Verdunstung: schwerlöösliches Salz kristallisiert, leichtlsliches Salz kristallisiert, leichtlöösliches Salz noch in Lsliches Salz noch in Löösungsung

KunstdKunstdüünger (Nitrate, Phosphate) und nger (Nitrate, Phosphate) und organische Salze, organische Salze, „„ChromatographieeffektChromatographieeffekt““

SalzSalz-- und Feuchtigkeitstransport sind untrennbar verbundenund Feuchtigkeitstransport sind untrennbar verbunden

Schaden im KristallisationsbereichSchaden im Kristallisationsbereich

Im Normalfall liegen unterschiedliche Salze in Im Normalfall liegen unterschiedliche Salze in verschiedenen Aggregatzustverschiedenen Aggregatzustäänden und nden und Konzentrationen vor Konzentrationen vor ––

Dies ist bei der Probenahme zu Dies ist bei der Probenahme zu berberüücksichtigen!cksichtigen!

biogenebiogene Salze (Nitrate, Phosphate, Chloride etc.)Salze (Nitrate, Phosphate, Chloride etc.)

Wien 1, Naturhistorisches Museum,Wien 1, Naturhistorisches Museum,Kalksandstein mit Taubenkot angeKalksandstein mit Taubenkot angeäätzttzt

Arsenal, Wien 3Arsenal, Wien 3 Burg Burg KreuzensteinKreuzenstein, N, NÖÖ

PPöökelsalz: kelsalz: Kochsalz, Natriumnitrat, Natriumnitrit oder KaliumnitratKochsalz, Natriumnitrat, Natriumnitrit oder Kaliumnitrat

SonderfSonderfäälle (I)lle (I)

SonderfSonderfäälle (II)lle (II)

Schwarzpulver: Schwarzpulver: KaliumnitratKaliumnitrat, Schwefel, Holzkohle, Schwefel, Holzkohle

Linzertor in FreistadtLinzertor in Freistadt

Wie kommen Salze in das Objekt bzw. den Baustoff ?Wie kommen Salze in das Objekt bzw. den Baustoff ?

IMMER IN ZUSAMMENHANG MIT FEUCHTIGKEIT und FEUCHTETRANSPORT !!IMMER IN ZUSAMMENHANG MIT FEUCHTIGKEIT und FEUCHTETRANSPORT !!

•• aus dem Bodenaus dem Boden•• aus Baustoffbestandteilenaus Baustoffbestandteilen•• aus Sanitaus Sanitääranlagenranlagen•• aus modernen alkalischen Baustoffen oder Restauriermaterialienaus modernen alkalischen Baustoffen oder Restauriermaterialien•• aus Luftschadstoffenaus Luftschadstoffen•• aus speziellen anderen Quellenaus speziellen anderen Quellen

Aufsteigende Bodenfeuchte Atmosphärische Einflüsse Sulfate Nitrate Chloride Karbonate Sulfate Nitrate Chloride Karbonate

Ca

alle Bodenar-ten; Bestand-teile des Bau-

stoffs; Zement-ergänzungen

landwirtschaft-lich genutzte Böden, Fried-höfe, Jauche,

Sanitäranlagen

Sekundär als Kalksinter nur

in Zonen starker Durchfeuchtung

sek. als Kalksinter

nur bei star-ker Feuchte-

belastung

Mg

sehr häufig; oft aus dolo-

mitischen Mörteln

als Ausblü-hungssalz selten nachgewiesen

(hygroskopisch)

als Ausblühungs-

salze selten nachgewiesen

(hygro-skopisch)

aus dolom Mör-teln, oft als Re-aktionsprodukt a. alkal. Stoffen

Reaktions-produkt aus

SO2 mit CaCO3 bzw. Dolomit des

Baustoffs

kaum nach-

gewiesen (sehr

löslich und

hygro-skopisch)

kaum nach-gewiesen

K

häufig; oft als Reaktionspro-

dukt aus alkalischen

Stoffen

häufigst ausbl. Nitrat; typ. für Landwirtschaft; aus alkalischen

Stoffen

rel. häufig; als Reaktionspro-dukt aus alka-lischen Stoffen

Na häufig; oft als Reaktionsprodukt

aus alkalischen Stoffen Streusalz,

ehem. Salzdepots

Aus wässrigen Anteilen

alkalischer Stoffe bei

Fehlen anderer reaktionsfähiger

Salze

Reaktions-produkt aus

SO2 mit alkalischen

Stoffen

kaum nach-gewiesen,

jedoch mögliche

Bildung aus Reaktion mit NOx bzw. aus

Taubenkot und

bakterien-aktivität

spezifische Industrie-emittenten, Meerwass

erspray

durch SO2-Einfluss zu

Sulfaten umgewan-

delt

Herkunft und HHerkunft und Hääufigkeit von Schadsalzenufigkeit von Schadsalzen

(Sorelzement)

Salze können nur im gelösten Zustand transportiert werden (Ausnahme Kriecheffekte)

Salze kristallisieren aus einer Lösung aus, wenn die Lösung übersättigt ist.

Das passiert, wenn ...• Wasser verdunstet

• durch die Zufuhr oder den Entzug neuer Salzionen die Löslichkeit unter Umständen herabgesetzt wird

• die Temperatur absinkt

• durch die Zufuhr neuer Salzionen Reaktionen einsetzen,

die zur Bildung neuer Salze führen und die eine geringere Löslichkeit haben.

Kristallisationsdrücke bis rechnerisch 200 N/mm² (vgl. Kalkmörtel um 2 N/mm²)

(Da allerdings die Löslichkeit mit steigendem Druck zunimmt, ist nicht klar, inwieweit die berechneten Drücke mit den tatsächlichen Werten übereinstimmen.)

• die Luftfeuchtigkeit sinkt

Eigenschaften von SalzenEigenschaften von Salzen

festigend festigend

•• wenn stabil in Porenrwenn stabil in Porenrääumenumen

Wie wirken Salze ?Wie wirken Salze ?

gefgefüügezerstgezerstöörendrend

•• durch Kristallisationdurch Kristallisation•• durch durch HydratisierungHydratisierung (=(=HydratationHydratation))•• durch Spannungen zwischen salzbelasteten und salzfreien Zonendurch Spannungen zwischen salzbelasteten und salzfreien Zonen

durchfeuchtenddurchfeuchtend

•• durch anhaltende hygroskopische Wasseraufnahmedurch anhaltende hygroskopische Wasseraufnahme

Wien 1, KapuzinergruftWien 1, KapuzinergruftGrabmahl Kaiser FerdinandGrabmahl Kaiser Ferdinand

0

5

10

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30

35

40Te

mpe

ratu

r (°C

)

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70

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rela

tive

Luftf

euch

te (%

rF)

2 0 0 4

Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sept Okt Nov Dez 0

5

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Tem

pera

tur (

°C)

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Gleichgewichtsfeuchte

Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sept Okt Nov Dez

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Gleichgewichtsfeuchte

Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sept Okt Nov Dez

Materialverlust

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Luftf

euch

te (%

rF)

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Gleichgewichtsfeuchte

Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sept Okt Nov Dez

→→ verminderte Lverminderte Lööslichkeitslichkeit

Kristallisation durch TemperaturerniedrigungKristallisation durch Temperaturerniedrigung

AbkAbküühlunghlung

KristallisationKristallisation

++--

Schutzfunktion eines diffusionsoffenen AnstrichsystemsSchutzfunktion eines diffusionsoffenen Anstrichsystems

origorig. OF. OF40 40 µµm Tm Tüünchenche

SalzSalzHH220 fl0 flüüssigssigHH220 gasf0 gasföörmigrmigAnionAnionKationKation

++++

++--

--

-----

--

++

++

++

++

ZerstZerstöörungspotential rungspotential -- SalzdruckSalzdruck

NaCl CaSO4·2H2O

SalzeSalze sind Verbindungen, an deren Kristallgitter mindestens eine sind Verbindungen, an deren Kristallgitter mindestens eine

KationenKationen--ArtArt und mindestens eine und mindestens eine AnionenAnionen--Art beteiligt sindArt beteiligt sind

MetalleMetalleNichtNicht--metallemetalle

„„kleines Periodensystemkleines Periodensystem““

KationenKationen geben ihre negativ geladenen Elektronen an Anionen abgeben ihre negativ geladenen Elektronen an Anionen ab

-

+ -

IONENBINDUNGIONENBINDUNG

KationKation AnionAnionMetallMetall--atomatom

NichtmetallNichtmetall--atomatom

SalzkristallSalzkristall

(z.B. (z.B. NaClNaCl –– Kochsalz)Kochsalz)

KationenKationen und Anionen ziehen sich und Anionen ziehen sich aufgrund ihrer aufgrund ihrer entgegengesetztenentgegengesetztenLadung anLadung an

- -

-

--

-

-

Anionen Kationen

Karbonate CO32-

Sulfate SO42-

Chloride Cl-

Nitrate NO3-

Natrium Na+

Na2CO3 Thermonatrit, Heptahydrit, Natrit (Soda)

Na2SO4 Thenardit. Mirabilit (Glaubersalz)

NaCl Halit (Kochsalz)

NaNO3 Nitronatrit

Kalium K+

K2CO3 Pottasche

K2SO4 Arcanit

KCl Sylvin

KNO3 Nitrokalit

Magnesium Mg2+

MgCO3 Magnesit, Hydromagnesit, Nesquehonit

MgSO4 Kieserit, Hexahydrit, Epsomit

MgCl2 Bischofit

Mg(NO3)2 Nitromagnesit

Calcium Ca2+

CaCO3 Calcit, Ara-gonit, Vaterit

CaSO4 Anhydrit, Gips

CaCl2 Antarticit

Ca(NO3)2 Nitrocalcit

Die wichtigsten bauschDie wichtigsten bauschäädlichen Salze dlichen Salze Anionen

Chlorid Cl-Nitrat NO3-Sulfat SO42-Karbonat CO32-

Kationen

Ca2+Mg2+K+Na+

Salz L [g/l]@20°C Gleichgewichtsfeuchte [%] rF (°C)

CaCl2·6H2O 5360 29,0 (25)

MgCl2 ·6H2O 1670 33 (25)

Ca(NO3)2 ·4H2O 2660 50 (25)

Na2CO3 ·H2O 330 71 (35)

NaCl 358 75,3 (25)

NaNO3 880 75,4 (20)

Na2SO4 162 81,7 (25)

Na2SO4 ·10H2O 900 87 (25)

MgSO4 ·7H2O 710 90,1 (20)

Na2CO3 ·10H2O 215 92 (18,5)

KNO3 315 94,6 (20)

K2Ca(SO4) ·H2O 2,5 -

CaSO4 ·2H2O 2 -

CaCO3 0,013 (25°C) -

BaSO4 0,002 -

GleichgewichtsfeuchteGleichgewichtsfeuchte: : rHrH bei der Salze weder in Lbei der Salze weder in Löösung gehen noch auskristallisieren, sung gehen noch auskristallisieren, d.h. Variation der d.h. Variation der rHrH verursacht einen Wechsel von Kristallisation und Lverursacht einen Wechsel von Kristallisation und Löösungsung

LLööslichkeiten und Gleichgewichtsfeuchten einiger bauschslichkeiten und Gleichgewichtsfeuchten einiger bauschäädlicher Salzedlicher Salze

Salz niedrige Hydratstufe Umwand-lung bei ...

höhere Hydratstufe

Volums-ausdehnung

Natriumsulfat Na2SO4 32 °C Na2SO4⋅10H2O 4,2 x Natrium-karbonat Na2CO3⋅1H2O 35 °C Na2CO3⋅10H2O 3,4 x

Magnesium-sulfat MgSO4⋅1H2O 48 °C MgSO4⋅6H2O 2,9 x

Ca-sulfat CaSO4⋅1/2H2O 40-110 °C CaSO4⋅2H2O 1,4 x

Hydratsalze bilden sich wenn ....Hydratsalze bilden sich wenn ....

•• die Temperatur sinkt, die Temperatur sinkt, oderoder

•• die Luftfeuchtigkeit steigtdie Luftfeuchtigkeit steigt

FFüür jedes Salz gelten eigene Bedingungenr jedes Salz gelten eigene Bedingungen

Hydratbildung durch Erhöhung von rF

Hydratbildung durch

Erniedrigung von T

Die Aufnahme von Kristallwasser ist Die Aufnahme von Kristallwasser ist in jedem Fall immer mit einer in jedem Fall immer mit einer ErhErhööhung des hung des MolvolumensMolvolumens und und dem Risiko einer Druckentwicklung dem Risiko einer Druckentwicklung verbunden verbunden –– das Kreuzen der das Kreuzen der Gleichgewichtslinie sollte daher Gleichgewichtslinie sollte daher vermieden werden. vermieden werden.

HydratsalzeHydratsalze

Bei vielen Salzen kBei vielen Salzen köönnen Hnnen H22OO--MolekMoleküüle eingebaut werden le eingebaut werden –– Kristallwasser (vgl. LKristallwasser (vgl. Lööslichkeitstabelle)slichkeitstabelle)

Als Kristallwasser bezeichnet man WassermolekAls Kristallwasser bezeichnet man Wassermoleküüle, die sich in kristallinen Verbindungen an prle, die sich in kristallinen Verbindungen an prääzise zise festgelegten Plfestgelegten Pläätzen befinden. Sie ktzen befinden. Sie köönnen nicht ausgetrieben werden, ohne dass die Kristallstruktur znnen nicht ausgetrieben werden, ohne dass die Kristallstruktur zerferfäällt.llt.

AnhydritAnhydrit CaSOCaSO44MolvolumenMolvolumen: : 46 cm46 cm33/mol/mol

Gips CaSOGips CaSO44··2H2H22OOMolvolumenMolvolumen: 74 cm: 74 cm33/mol/mol

Die Anzahl der WassermolekDie Anzahl der Wassermoleküüle in einem Hydratsalz ist nicht le in einem Hydratsalz ist nicht beliebig, sondern beliebig, sondern ststööchiometrischenchiometrischen Regeln unterworfen. Regeln unterworfen.

200 200 °°CC--HH22OO

+H+H22OO

CaSO4·2H2O CaSO4·½H2O CaSO4 CaO·CaSO4HalbhydratHemihydrat

Bassanit

AnhydritDihydrat

SalzanalysenSalzanalysen

1) Salzart

2) Salzmenge (Faustregel: > 1% für Putz schädlich*)

3) Ursache

4) Voraussage über Schadenspotential

5) Setzen von Maßnahmen

Probenahme:

a) direkt

b) Kompressenanalyse

Das Schadenspotential ist nicht nur von der Art und Menge sondern auch von der Art des geschädigten Materials abhängig.

* ÖNORM setzt diesen Wert tiefer an.

Anionen Belastung in M% bezogen auf den Stein bzw. Mauerwerk

Chloride < 0,03 0,03 – 0,1 > 0,1

Nitrate < 0,05 0,05 – 0,15 > 0,15

Sulfate < 0,1 0,1 – 0,25 > 0,25

Keine Maßnahmen Maßnahmen im Einzelfall Maßnahmen empfohlen

Bewertung der Gefährdung durch unterschiedliche Konzentration von Anionen aus bauschädlichen Salzen [ nach ÖNORM 3355-1 vom 1.1.1995]

WTAWTA--MerkblattMerkblatt EE--33--1313--01/D: Zerst01/D: Zerstöörungsfreies Entsalzen von Naturstein und anderen porrungsfreies Entsalzen von Naturstein und anderen poröösen Baustoffen sen Baustoffen mittels Kompressenmittels Kompressen

AnalysenmethodenAnalysenmethoden

• Mikroskopie

• Rasterelektronenmikroskopie

• qualitative Salzanalyse (Teststreifchen)

• quantitative Salzanalyse im Labor (Naßchemie oder Ionenchromatographie)

Foto: J. Weber

VergipsungVergipsung

CaCO3 + SO3 + 2H2O CaSO4·2H2O + CO2

Das Ausmaß der Vergipsung/Salzbelastung ist nur durch Laboranalysen feststellbar.Danach richtet sich die Einwirkdauer von Entsalzungs- bzw. Umwandlungsmaßnahmen.

(NH4)2CO3 + CaSO4.2H2O → (NH4)2SO4 + CaCO3 + 2H2O

a) Gipslösung- bzw. umwandlung durch Ammoniumcarbonat (NH4)2CO3

Ammonium-carbonat (AC)ges. Lsg(L = 320 g/l)

Gipskristallin(L = 2 g/l)

Ammonium-sulfat(L > 750 g/l)

Prinzip: schwerlPrinzip: schwerlöösliches Salz (Gips) wird in ein leichtlsliches Salz (Gips) wird in ein leichtlöösliches Salz umgewandelt um dieses dann zu sliches Salz umgewandelt um dieses dann zu extrahieren.extrahieren.

Das Reaktionsprodukt Das Reaktionsprodukt –– AmmoniumsulfatAmmoniumsulfat kann an der Oberflkann an der Oberflääche Weiche Weißßschleier bilden und sollte schleier bilden und sollte anschlieanschließßend mit wend mit wäässrigen Kompressen extrahiert werden.ssrigen Kompressen extrahiert werden.

GipsumwandlungGipsumwandlung

Entsalzung im Wasserbad Entsalzung im Wasserbad A)

B)

H2O/ H2O dest.

Mit periodischem/kontinuierlichem Frischwasserzulauf

Unterdruckentsalzung mit Vakuumstarke Belastung für porösen Stein/Mauerwerk

C)

Salzextraktion mit trocknenden KompressenSalzextraktion mit trocknenden Kompressen

VorzustandSalze im Oberflächenbereich

angereichert, nach Innen zunehmender Feuchtegehalt

Auftragen einer feuchten Kompresse

Kapillare Feuchtemigration aus der Kompresse in den Baustoff; Salze

gehen in Lösung

Trocknung in Richtung Raum, kapillare Lösungsmigration in die Kompresse

zunehmende Trocknung: Abreißen der kapillaren Verbindung

nach Kompressenabnahme: reduzierter Salzgehalt

•Funktioniert nur für leichtlösliche Salze (sinnlos bei Gips)•Kompressen sollen nicht zu schnell trocknen (1 - 2 Wochen möglich, abdecken)•Hohe Schichtdicke (1 cm)

Eine Wiederbefeuchtung bei versehentlich ausgetrockneten oder abgelösten Kompressen ist zu vermeiden. Gefahr der Salzrückwanderung!

MMöögliches Risiko bei der Kompressenextraktion gemischter Salzsystegliches Risiko bei der Kompressenextraktion gemischter Salzsystememe

1. Gips, gel1. Gips, gelööst in st in hygroskopischem hygroskopischem SalzgemischSalzgemisch

2. Extraktion der leicht 2. Extraktion der leicht llööslichen Salzeslichen Salze

3. Trocknung und 3. Trocknung und Kristallisation von Gips an Kristallisation von Gips an der Oberflder Oberfläächeche

ACAC--kompressekompresse oder oder Ionenaustauscher zur Ionenaustauscher zur Entfernung von Entfernung von GipsschleiernGipsschleiern

MgMg--salzesalze werden oft erst bei der 2. oder 3. Kompresse werden oft erst bei der 2. oder 3. Kompresse erfasst (verstopfen Poren)erfasst (verstopfen Poren)

KompressenputzeKompressenputze

(nicht genormte) (nicht genormte) OpferputzeOpferputze, die auf feuchte, die auf feuchte-- und salzbelastetes Mauerwerk mit geringer und salzbelastetes Mauerwerk mit geringer Festigkeit abgestimmt sind, kapillaraktiv bei einer hohen GesamtFestigkeit abgestimmt sind, kapillaraktiv bei einer hohen Gesamtporositporositäät (30 t (30 –– 60 60 Vol%Vol%) und ) und WasserdampfpermeabilitWasserdampfpermeabilitäät (t (µµ < 10) sein sollen. Mindestschichtdicke 2,5 cm< 10) sein sollen. Mindestschichtdicke 2,5 cm

Geeignet sind stark Geeignet sind stark gemagertegemagerte KalkputzeKalkputze (evtl. Kalkspatzenm(evtl. Kalkspatzenmöörtel) mit passender Sieblinie des rtel) mit passender Sieblinie des Zuschlags (weniger Zuschlags (weniger FeinstkornFeinstkorn) ) -- mmööglich ist auch eine Zugabe von porigen Zuschlglich ist auch eine Zugabe von porigen Zuschläägen (gen (zBzBBlBläähtonhton))

Entscheidend fEntscheidend füür die Wirksamkeit sind weiters:r die Wirksamkeit sind weiters:•• Gute Haftung auf dem Untergrund, ohne SinterhautGute Haftung auf dem Untergrund, ohne Sinterhaut•• Ausreichend dauerfeuchtes Mauerwerk, das Kapillartransport in dAusreichend dauerfeuchtes Mauerwerk, das Kapillartransport in den Putz ermen Putz ermööglichtglicht

Im Unterschied zu normalen Kompressen ist die Wirkung des KompreIm Unterschied zu normalen Kompressen ist die Wirkung des Kompressenputzes eine ssenputzes eine langfristige.langfristige.

Voruntersuchungen bei der Planung von EntsalzungsmaVoruntersuchungen bei der Planung von Entsalzungsmaßßnahmennahmen

• Identifizierung (Kartierung der belasteten Stellen)

• Analyse von Salzgehalt (Chemisches Labor)

• Analyse von Feuchtigkeitsgehalt

• Untersuchung der Wand in Hinblick auf Wahl einer Entsalzungsmethode (Probekompressen)

Protimeter

Karstensches Prüfröhrchen

zB Doppler Vibrometrie zum Nachweis von Hohlstellen

EntsalzungsEntsalzungs-- bzw. bzw. EntfeuchtungsmethodenEntfeuchtungsmethoden

Bauliche MaBauliche Maßßnahmennahmen

LLüüftungftung

DrainagegrDrainagegrääbenben

DichtungenDichtungen

……

Gurk, Gurk, KtnKtn, Dom, 2005, Dom, 2005

1) Vertikale DichtungenAußen anbringen, Feuchtigkeit des Innenraumes muss abgeführt werden

2) Horizontale Dichtungena) Durchschneiden (Kunststofffolie, bitumenbeschichtete Alufolie, Edelstahlbleche, …)

b) Einschlagen von Edelstahlblech

c) Unterfangverfahren (Unterpressen mit Beton)

d) Injektagen (Zemente, Acrylate, Epoxide, PU, Siloxane, heisse Paraffine…)

3) Elektrophysikalische u. elektrokinetische Verfahren (Osmose) (Wirkung „umstritten“)a) Passive Verfahren (Potentialdifferenz zw. 2 Metallen oder Mauer und Grund)

b) Aktive Verfahren (Fremdspannung, Nachteil: Elektroden korrodieren)

c) Elektrodenlose Verfahren (wirkungslos)

EntsalzungsEntsalzungs-- bzw. bzw. EntfeuchtungsmethodenEntfeuchtungsmethoden

Flankierende MaFlankierende Maßßnahmen setzen!nahmen setzen!

Die ZauberkDie Zauberkäästchenstchen

• seit 1980ern• ein „geoenergetisches Kraftfeld gravomagnetischer Natur“• Prinzip: „Über einen Empfänger werden schwache magnetische Strahlungen empfangen, umgewandelt und

über eine Antenne abgestrahlt, die dann der aufsteigenden Feuchte entgegenwirken. Zusätzlich fließt von oben Raumenergie ein und verstärkt das Gerät in seiner Wirkung, indem es die Stärke des abgegebenen Wirkfeldes erhöht.“

• Vom Vertreiber wird auf das Prinzip der Elektroosmose verwiesen aber nicht erklärt, wie dieser Effekt mittels Funkwellen realisiert werden soll

• Wirksamkeit im Versuch (TU-Wien, ETH Zürich) bisher nicht nachgewiesen.• in Deutschland in der öffentlichen Bauverwaltung nicht zugelassen• „kreative“ Werbemethoden:

Literatur:www.aquapol.dewww.aquapol-unzufriedene.atwww.konrad-fischer-info.dewww.ib-rauch.dewww.ib-rauch.de/Beratung/zauberk.htmF.H. Wittmann: Über unwirksame Verfahren gegen aufsteigende Feuchtigkeit, Int. Z. f. Bauinstandsetzung, 1(4), 1995Prüfzeugnis V 79654 der Techn. Versuchs- und Forschungsanstalt der TU Wien, 11.5.1993

Feuchtigkeit vom Boden

Feuchtigkeit durch Wassereintritt (Rohre, Dach etc)

Feuchtigkeit aus der Luft (Kondensfeuchte, hygroskopische Salze)

Opferputz (Kalkputz)•Salze kristallisieren im Putz aus oder wandern bis an die OF

Sperrputz (Zementputz)•Feuchtigkeit kann schlecht abgegeben werden (hoch treiben)

•Salze bleiben im Grenzbereich (Salzsprengung)

•Rißbildung begünstigt kapillare Wasseraufnahme

Sanierputz (Zementputz mit Poren)•meist 2 schichtiger Aufbau

•Salze werden im Porenraum immobilisiert (dringen nicht an OF)

•Schlechte Wasserabgabe

•Mit Vorsicht zu genießen / nur in Kombination mit Isolierungen

Putz mit Putz mit PerlitPerlit Putz mit PorenbildnerPutz mit Porenbildner

SanierputzsystemeSanierputzsysteme

UniversitUniversitäät Wien, Arkadengangt Wien, Arkadengang

Versetzmörtel: Dolomitkalk:Gips = 1:1

Sonderfall MagnesiumsalzeSonderfall Magnesiumsalze

Kalk: CaCO3Dolomitkalk: CaMg[CO3]2

CaMg[CO3]2

CaO + MgO

Kalk brennen

Kalk löschen

CaCO3 + MgCO3

Löslichkeiten:CaCO3 : 0,01 g/lMgCO3·3H2O : 1,8 g/l

vgl. Gips : 2,4 g/l

Carbonatisierung

Ca(OH)2 + Mg(OH)2

SchSchääden/Probleme bei Dolomitkalkden/Probleme bei Dolomitkalk::

• MgCO3 wird selektiv ausgewaschen (Versinterungen an OF, Grauschleierbildungen)

Bindemittelverlust und Versinterungen bzw. Grauschleierbildungen an OFAmmoniumacetat

• Bildung von Mg-Salzen (Cl-, SO42-, NO3-)

Schwierigkeiten bei Kompressenentsalzungen

Löslichkeiten:MgNO3: 420 g/lMgCl2: 542 g/lMgCl2·6H2O: 1670 g/lMgSO4: 300 g/lMgSO4·7H2O:710 g/lMgCO3: 0,1 g/lMgCO3·3H2O:1,8 g/l

Sonderfall MagnesiumsulfatSonderfall Magnesiumsulfat::

Versetzmörtel: Dolomitkalk:Gips = 1:1

CaCO3 + MgCO3 + CaSO4

Grundsätzlich gute Abbindung

Bei Feuchteeintrag:

Bildung von MgSO4 !

typ. Restaurierunfälle:

• Abwaschen von Leimfarben• Kompressenentsalzung• Hinterfüllen

Pfarrkirche, Pfarrkirche, LangschwarzaLangschwarza, N, NÖÖ

Dispersion

Dispersion

orig. Leimfarbe

orig. LeimfarbeZementputz

Raabs, NRaabs, NÖÖ, M, Määrz 2009rz 2009

Problemfall Problemfall HydrophobierungHydrophobierung

Wien 1, Maria Theresien Platz, Fassadenansicht KHM, Winter 2009

Wien 7, Altlerchenfelder Kirche, Dachdeckung, Nord-Turm, Sommer 2009

Sommer 2016

Foto: Susanne Beseler, Schloßpark Schönbrunn

EisenrostEisenrost

Burgring 5, Wien 1, vor dem KHM

Wien 1, Parlament, Baustelle 2006 Wien 1, Parlament, Baustelle 2006

Wien 1, Volksgarten, Denkmal Kaiserin Elisabeth, April 2009Wien 1, Volksgarten, Denkmal Kaiserin Elisabeth, April 2009MikroorganismenMikroorganismen

Fotos: Hans Nimmrichter, BDA