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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen und Erhalten von Bauwerken aus
Stein, wobei die Oberfläche des Bauwerkes mit Wasser besprüht oder berieselt wird.
Die grosse Konzentration der Schadstoffe in der Luft unserer Städte ist Schuld an der Zerstö- rung insbesondere der Natursteinbauten. Der Anteil der Säuren in den Industrie-, Hausbrand- und Autoabgasen, insbesondere der Anteil an Schwefelsäure ist so gross, dass der Stein zerstört wird.
Schwefelsäure und Kalzit kristallisieren zu Gips, Kalzit ist aber der Hauptbestandteil in den Mar- mor- und Kalksandsteinfassaden. Bei der Kristallisation erfolgt eine Verdoppelung des Volumens, wodurch der Stein von innen her zerstört wird. Die Staubzersetzung durch die Abgase in der Luft führt zu schwarzen Ablagerungen und zur Krustenbildung an den Bauten, insbesondere im Regen- schatten der Bauglieder. Dem Regen kann eine reinigende Wirkung zugeschrieben werden. Von gerin- gen Auswaschungen abgesehen, tritt durch die Oberflächenbenässung des Regens an heissen Sommer- tagen eine Verdunstungstrocknung ein. Gleichzeitig erfolgt eine Diffusion der eingedrungenen Schwe- felsäure an der Oberfläche der Bauwerke, wo sie vom Regen abgespült werden. Die hellen Stellen an den Bauwerken sind der Beweis, dass der Regen gute Dienste leistet.
Bei senkrechten und nicht gegliederten Flächen ist die natürliche Reinhaltung durch den Regen jedoch zu wenig, und im
Regenschatten findet keine Reinigung statt.
Es ist bekannt, Bauwerke aus Stein mit Wasser abzuwaschen. Dadurch wird zwar eine momen- tane oberflächliche Reinigung erzielt, eine Konservierung des Bauwerkes ist dadurch jedoch nicht möglich. So wird z. B. gemäss der AT-PS Nr. 202759 während einer Zeitdauer von 1/2 bis 2 h Wasser in feinverteilter Form gegen die zu reinigende Fläche gesprüht. Nach den Angaben in der Patent- schrift soll dabei die Energie der auftreffenden Wasserteilchen genügen, um den an der Fassade od. dgl. festgesetzten Schmutz zu entfernen. Zumindest soll der Schmutz soweit aufgeweicht werden, dass er dann leicht durch Bürsten entfernt werden kann.
Ein Flächenabschnitt der Fassade wird lediglich einmal behandelt, nach Ablauf der genannten Zeit werden dann die Rohre in eine andere
Stellung gebracht, so dass im Verlauf des Reinigungsverfahrens zonenweise alle Teile der Fassade besprüht werden.
Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, ein Verfahren zum Reinigen und Erhalten von
Bauwerken aus Stein zu schaffen, mit dem es möglich ist, Bauwerke vor der raschen Zerstörung durch die verschlechterten Umweltbedingungen wirkungsvoll zu schützen. Erreicht wird dieses Ziel im wesentlichen dadurch, dass die Berieselung oder an sich bekannte Besprühung in Intervallen vorgenommen wird und dadurch eine ständige Feuchthaltung und damit eine Diffusion von Schad- stoffen nach aussen gewährleistet ist. Durch eine solche immer wieder vorgenommene Berieselung oder an sich bekannte Besprühung kommt es zu einer Oberflächenbenässung, die einen Diffusions- vorgang der schädlichen Säure und Salze einleitet. Sobald die Oberfläche des Steines benetzt und eine entsprechende Tiefenwirkung erreicht ist, tritt im Stein eine Diffusion ein.
Dabei werden die im Stein angesammelten Säuren, insbesondere Schwefelsäure und Kohlensäure zur Diffusion an die
Aussenfläche angeregt. Die löslichen Salze werden gelöst und wandern gleichfalls an die Oberfläche des Steines, von wo sie durch das überschüssige Wasser abgespült bzw. von der Atmosphäre aufge- nommen werden. Als weiterer Effekt tritt die bereits erwähnte Verdunstungstrocknung ein.
Im Gegensatz zu den bekannten Waschverfahren wird demnach erfindungsgemäss nicht einmal mit Wasser gewaschen, sondern es wird durch die Aufbringung von Wasser in Intervallen der Stein feucht gehalten, damit der Diffusionsprozess ablaufen kann.
Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens näher beschrieben.
In der Zeichnung ist ein Bauwerk-l-gezeigt, das mit fest verlegten Wasserleitungen - versehen ist. Diese Wasserleitungen können Rohr- oder Schlauchleitungen sein, die je nach den Gegebenheiten innerhalb oder ausserhalb des Bauwerkes liegen. An den auf alle Fälle aussen
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benetzt wird. Sind die Düsen in einem schrägen Winkel zur Bauwerksfläche gerichtet, kann durch Verändern des Wasserdruckes eine mehr oder weniger grosse Fläche des Bauwerkes mit Wasser benetzt werden. Im gezeichneten Beispiel werden alle Wasserleitungen --2-- von einer Pumpe --4-- mit
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Wasser versorgt, wobei der Pumpe ein Magnetventil --5-- nachgeschaltet ist. Dieses Magnetven- til --5-- wird von einem Zeitschaltwerk --6-- gesteuert, an das ausserdem Messsonden --7-- ange- schlossen sind. Diese Messsonden messen z.
B. die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur und die Wind- richtung und geben dem Zeitschaltwerk --6-- die nötigen Informationen, um dieses zu befähigen, das Magnetventil --5-- zu öffnen oder zu schliessen.
Es ist selbstverständlich möglich, die verschiedenen Zweige der Wasserleitungen --2-- mit gesonderten Magnetventilen zu versehen. So kann es z. B. bei Sonneneinstrahlung von einer Seite her zweckmässig sein, zwar eine Seite, aber nicht die andere Seite des Bauwerkes zu nässen, was durch gesonderte Steuerung einzelner Magnetventile möglich ist.
Soll ein Bauwerk mittels des erfindungsgemässen Verfahrens behandelt werden, wird etwa wie folgt vorgegangen :
Nach der Gerüstung des zu reinigenden Objektes werden Messpunkte festgelegt. Bei dieser
Festlegung der Messpunkte wird auf die Verschiedenheit der Einwirkungen der Schadstoffe Bedacht genommen. Wegen der notwendigen periodischen Messungen sind die Messpunkte so zu wählen, dass nach Entfernen der Gerüste die Messpunkte vom Inneren des Bauwerkes erreicht werden können.
Das eigentliche Messverfahren wird später beschrieben.
Das zu reinigende Objekt wird nun in Verdüsungsregionen eingeteilt und die Leitungen --2-- mit den verstellbaren Düsen --3-- werden entsprechend dieser Einteilung verlegt.
Mittels des elektronisch gesteuerten Schaltwerkes --6-- werden die Leitungen --2-- unter Berücksichtigung der Luftfeuchtigkeit, der Sonneneinstrahlung, der Windgeschwindigkeit und der Temperatur verschieden lang über die Magnetventile --5-- ein- und ausgeschaltet. Die Verdüsung des Wassers erfolgt unter Berücksichtigung eines minimalen Wasserverbrauches und der vollkommenen Benässung der Oberfläche. Starke Schmutzkrustenbildungen, wie sie an Regenschattenseiten bei den meisten Kulturdenkmälern und Bauten anzutreffen sind, können mit einer an sich bekannten Reinigungspaste bestrichen werden. Um ein eventuelles vorzeitiges Abwaschen der Reinigungspaste zu verhindern, wird diese mit einer Kunststoffschicht gefestigt. Durch die kontinuierliche Verdüsung ist ein frühzeitiges Austrocknen der Reinigungspaste nicht gegeben, wodurch ein optimaler Erfolg gewährleistet ist.
Das Messverfahren wird in Verbindung mit dem Reinigungsverfahren angewendet, um eine optimale Wirkung zu erzielen. Mit dem nachfolgend beschriebenen Messverfahren ist es möglich, den Schadstoffgehalt im Inneren der Bauwerke laufend zu kontrollieren und rechtzeitig Gegenmassnahmen vorzunehmen. Da die Feuchtigkeit in den Bauwerken wesentlichen Anteil an der Zerstörung hat, wird bei dem Messverfahren der Feuchtigkeitsgehalt im Inneren der Mauern mitgemessen.
Mittels Diamanthohlbohrer wird ohne Wasserzuführung (Trockenbohrverfahren) ein zirka 100 mm tiefes Bohrloch mit etwa 50 mm Durchmesser gebohrt. Ein zweites Bohrloch, welches den Durchmesser des ersten Bohrkernes hat, wird ebenfalls auf eine Tiefe von 100 mm gebohrt. Die Bohrkerne werden an der Sohle des Bohrloches abgesprengt und in einen gasdichten Kunststoffbeutel zur Analysierung im Labor verpackt.
Der Bohrkern des ersten Bohrloches wird nach der Analysierung in das zweite Bohrloch, welches passgenau gebohrt ist, ohne Kleber eingeschoben. In das erste Bohrloch wird ein neuer Bohrkern aus einem gleichen Material passgenau hergestellt und eingeschoben.
Durch die Diffusion und die kapillare Feuchtigkeitswanderung tritt in kurzer Zeit ein Ausgleich in den Bohrkern ein, wodurch während des Reinigungsverfahrens kontinuierliche Messungen erfolgen können. Die Bohrkerne werden z. B. mittels Vakuumsauger aus den Bohrlöchern gezogen, untersucht und anschliessend wieder eingeschoben.