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Schäden durch Salze im Mauerwerk
Salze gefährden Bauwerke. Sie verursachen Schäden insbesondere bei Altbauten. Der Gehalt an löslichen Salzen ist bei der Wahl der Sanierungsweise und der Materialauswahl zu berücksichtigen (vergl. WTA Sanierputzsysteme). Erst wenn der Gehalt an löslichen Salzen im Mauerwerk bekannt ist, kann die geeignete Sanierungsmethode ausgewählt werden.
Salze werden in Bauwerke auf verschiedene Weise eingetragen. Dies kann durch Baustoffe geschehen, welche Salze enthalten, durch Nutzung oder durch Eintrag von Außen (Bodenfeuchtigkeit, Niederschläge, biologische Vorgänge etc.). Wenn Schäden auftreten ist Wasser beteiligt. Deshalb treten Schäden an Gebäuden dort auf, wo Wasser Zutritt findet. Bei alten Gebäuden fehlt meist die Abdichtung gegen Feuchtigkeit, so kann über lange Zeit Feuchtigkeit und darin gelöste Salze in Bauteile eindringen. Feuchtigkeit verdunstet bei entsprechender klimatischer Umgebung, dadurch kristallisieren die Salze z. B. zur Putzoberfläche. Dabei erzeugen sie Drücke, welche zum Abplatzen von Putzen führen, da normale Putze zu homogen sind, um solche Drücke aufzunehmen.
Die wichtigsten bauschädlichen Salze
Sulfate, Chloride und Nitrate spielen mengenmäßig die größte Rolle. Nitrate werden hauptsächlich an landwirtschaftlich genutzten Gebäuden gefunden, während Sulfate und Chloride überall auftreten können.
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Sulfate
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MgSO4 · 7 H2O
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Magnesiumsulfat, Bittersalz
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CaSO4 · 2 H2O
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Calciumsulfat, Gips
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Na2SO4 · 10 H2O
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Natriumsulfat, Glaubersalz
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Chloride
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CaCl2 · 6 H2O
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Calciumchlorid
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NaCl
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Natriumchlorid
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Nitrate
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Mg(NO3)2 · 6 H2O
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Magnesiumnitrat
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Ca(NO3)2 · 4 H2O
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Calciumnitrat, Salpeter, Mauersalpeter
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Bauschädliche Salze sind relativ leicht in Wasser löslich. Der Wassergehalt und die Aufnahmefähigkeit von Feuchtigkeit (Hygroskopizität) von Baustoffen ist zu untersuchen (z. B. Darrmethode von Probestücken).
Durch Kristallisations- und Hydratationsdruck schädigen Salze Putzoberfläche, außerdem wirken sich z. B. Streusalz (NaCl) korrosionsfördernd aus.
Die Auswirkung bauschädlicher Salze ist allerdings nicht nur von ihrer Art, sondern auch der jeweiligen Konzentration im Mauerwerk und der Verfügbarkeit von Feuchtigkeit abhängig. Salze können ihre schädliche Wirkung ohne Feuchtigkeit nicht entfalten.
Grundsätzlich ist deshalb eine wirksame Abdichtung der Bauteile notwendig, um einen dauerhaften Sanierungserfolg zu erzielen. Aus Kostengründen kann in Einzelfällen (Planung und Überprüfung dringend anzuraten) auf eine Abdichtung verzichtet werden.
Warum Voruntersuchungen?
Für die Sanierungsmaßnahmen von versalztem bzw. feuchtem Mauerwerk sind folgende Mindestuntersuchungen erforderlich:
Feuchtigkeitsgehalt (Untersuchung Wassergehalt >Darrmethode, CM Messung, überschlägig mit elektronischer Widerstandsmessung, kapillare Wasseraufnahme). Durch die Darrmethode kann an dem Probestück (Bohrkerne) anschließend die Ausgleichsfeuchte und die Wasseraufnahmefähigkeit an Wasser des Materials festgestellt werden. Die kapillare Aufnahmefähigkeit kann vor Ort durch "Karsten´sches Prüfröhrchen" gemessen werden. Überprüfung Mauerwerk allgemein auf Tragfähigkeit, Hohl- und Fehlstellen etc. Risse Fehlstellen Salzgehalt. z. B. durch halbquantitative Messungen (Bestimmung der Kationen bzw. der Anionen)
Hinweis WTA Beurteilung von Mauerwerk - Mauerwerksdiagnostik 4-5-99/D
Erst wenn klar ist, wie die Verhältnisse der Bauteile sind, lässt sich die Vorgehensweise der Sanierung planen. Damit ist auch ein Erfolg der durchzuführenden Arbeiten gewährleistet.
In diesem Beitrag wird die Bestimmung des Salzgehaltes dargestellt. Die übrigen Untersuchungen werden in weiteren Abhandlungen erläutert.
Überprüfung in optischer Untersuchung, Messung Feuchtigkeit mit digitalem Feuchtigkeitsmessgerät, Anzeige "Digits":
Vor Ort wird eine Putzprobe entnommen und im Labor zur Untersuchung vorbereitet.
Vorbereitung Materialprobe, aus dieser wird das Salz gelöst
Lösungen, Zugabe von Reagenzien
Die Messungen erfolgen in meinem Labor digital
Messung der Salzionen mit Spectro -Photometer
Aufzeichnung und Auswertung mittels PC- Programm
Beispiele von Ergebnissen
Material-Probe Gebäude XX
1 Nitrat A NO3- 4.5 mg/l
2 Chlorid Cl- < 2.0 mg/l
3 Sulfat SO42- 403 mg/l *
Material-Probe Gebäude XY
1 Nitrat A NO3- 0.7 mg/l
2 Chlorid Cl- 100 mg/l *
1 Sulfat SO42- 162 mg/l *
Umrechnung auf Massenprozent noch erforderlich. Bei den mit * gekennzeichneten Proben sind Maßnahmen erforderlich.
Nach WTA Beurteilung von Mauerwerk 4-5-99/D
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Salz
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Gehalt in %
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Belastung
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Maßnahmen
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Chloride
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< 0,2
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gering
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im Ausnahmefall
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Sulfate
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< 0,5
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gering
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im Ausnahmefall
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Nitrate
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< 0,1
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gering
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im Ausnahmefall
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Chloride
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0,2 - 0,5
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mittel
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im Einzelfall erforderlich
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Sulfate
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0,5 - 1,5
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mittel
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im Einzelfall erforderlich
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Nitrate
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0,1 - 0,3
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mittel
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im Einzelfall erforderlich
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Chloride
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> 0,5
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hoch
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erforderlich
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Sulfate
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> 1,5
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hoch
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erforderlich
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Nitrate
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> 0,3
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hoch
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erforderlich
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Bei den obigen Beispielen sind Sanierungsmaßnahmen im Zusammenhang mit Salzen erforderlich.
Sanierputze
Kalk- oder Kalkzementputz hält nur kurze Zeit auf einem salzbelasteten Mauerwerk. Die in den Putz einwandernden Salze führen je nach Salzkonzentration und Feuchtigkeitsgehalt des Mauerwerkes zu neuen Schäden. Auch nach fachgerechten Abdichten mittels Horizontal- und Vertikalabdichtung ist der Putz durch die im Mauerwerk weiterhin vorhandenen Salze gefährdet. Der Putz muss hochgradig salzbeständig sein, um die Gesamtmaßnahme der Sanierung abzuschließen.
Bei Salzbelastung ist die Verwendung von "Sanierputz" angebracht: Sanierputze sind keine Sperrputze mit abdichtender Wirkung, sondern Putze mit hoher Porosität und Wasserdampfdurchlässigkeit bei gleichzeitig erheblich verminderter kapillarer Wasseraufnahme. Durch die Kombination von stark reduzierter kapillarer Leitfähigkeit und hoher Wasserdampfdurchlässigkeit gelingt es, die Verdunstungszone des Wassers von der Oberfläche in die tieferen Schichten zu verlagern. Dadurch wird die Kristallisation der im Mauerwerk vorhandenen Salze in diese tieferen Schichten verlagert. "Es ist genügend Platz um die Salze beim kristallisieren, <Volumenvergrößerung>, in den Poren im Sanierputz aufnehmen zu können. Es entsteht eine trockene, salzfreie Oberfläche. Damit der Putz langfristig wirksam ist, muss er definierte Eigenschaften mitbringen. Die Eigenschaften solcher Sanierputze sind im WTA Merkblatt Sanierputze dargestellt (http://www.wta.de) . |
