DE10103497C1 - Verfahren zum Unterbrechen der kapillaren Feuchtigkeitsförderung an Bauwerken - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Unterbrechen der kapillaren Feuchtigkeitsförderung an Bauwerken und/oder vorgefertigten Teilen für Bauwerke, vorzugsweise für Erd- und Kellerbereiche und homogene Baustoffe, wie u. a. Beton mit und ohne Bewehrung, vorgeschlagen, nach dem die Feuchtigkeitsförderung durch eine Sintersperre unterbrochen wird, die durch Einbringen einer Schicht aus einem gesinterten Material oder der Sinterung einer Bauwerksschicht ausgebildet wird. Zu diesem Zweck wird bei der Sinterung einer Bauwerksschicht der im Baustoff vorhandene Siliziumanteil, der in Form mannigfacher Silikate als Bestandteil von Gestein und damit im Baustoff vorkommt, genutzt, der durch einen Energieimpuls, bevorzugt einen Laserstrahl, geschmolzen wird und der nach dem amorphen Erstarren eine Struktur ausbildet, die frei von Kapillaren ist. Eine derartig ausgebildete Sintersperre ist dauerhaft wirksam, resistent gegen Benzin, Öle u. ä. sowie unempfindlich gegen mechanische Beschädigungen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterbrechen der kapillaren Feuchtigkeitsförderung an Bauwerken für Erd- und Kellerbereiche.

Es ist allgemein bekannt, die angrenzenden Flächen eines Bauwerks am Erdreich und/oder an Wasser, wie beispielsweise von Fundamenten, von Wänden der Kellerbereiche, von Säulen und ähnlichen Teilen mit einer feuchtigkeitsundurchlässi­ gen Strömungssperre zu versehen, damit die Feuchtigkeits­ förderung im Baustoff infolge der vorhandenen kapillaren Struktur der eingesetzten Baumaterialien verhindert wird.

Diese Strömungssperre wird nach dem allgemeinen bekannten Stand der Technik, insbesondere bei Gebäuden, durch eine senkrechte und/oder waagerechte vorgesehene bituminöse Schutzschicht gebildet, die auf den feuchtigkeitsgefähr­ deten Außenflächen der Bauwerksteile aufgebracht oder wie beispielsweise bei einem Fundament als Zwischenschicht ein­ gelegt wird. Bituminöse Schutzanstriche unterliegen jedoch Alterungserscheinungen, so daß die Wirkung und damit die Nutzungsdauer beschränkt ist.

Darüber hinaus sind auch Beschädigungen an der Schutz­ schicht, beispielsweise durch Umwelteinflüsse, durch Öle oder Benzin, die sogar bis zu einer Zersetzung der Schutz­ schicht führen können, sowie auch mechanische Beschädigun­ gen, die u. a. beim Anfüllen von Erdreich auftreten können, nicht immer völlig zu vermeiden. Geringste Beschädigungen der Schutzschicht können aber bereits dazu führen, daß die Schutzschicht an den geschädigten Stellen unwirksam wird und Feuchtigkeit in den porösen Baustoff eintreten kann, so daß es infolge der kapillaren Struktur der Baustoffe zu einer permanent im Bauwerk aufsteigenden Feuchtigkeit/­ Durchfeuchtung kommt, die zu einer Feuchtigkeitsbelastung im Bauwerk führt, in deren Folge eine Beschädigung des Bau­ werks und/oder eine Schwamm- und Schimmelbildung im Inneren des Bauwerks nicht auszuschließen ist, die die Qualität des Bauwerks mindern und bis zur Unbrauchbarkeit und damit zum Abriß des Bauwerks führen können.

Es ist aber auch bekannt, dem Baustoff chemische Substan­ zen beizumischen, um eine Feuchtigkeitsaufnahme durch die Bauteile und die Feuchtigkeitsförderung im Bauwerk weitge­ hend zu unterbinden. Diese Verfahrensweise ist aber durch die chemischen Substanzen sehr kostenaufwendig und festig­ keitsmindernd, so daß nur eine begrenzte Anwendung möglich ist. Desweiteren ist diese Verfahrensweise nicht geeignet zur Sanierung von Gebäuden, bei denen das Mauerwerk bereits mit Feuchtigkeit belastet ist.

Zur Sanierung von feuchtigkeitsbelastetem Mauerwerk werden gegenwärtig die zum allgemeinen Stand der Technik gehören­ den chemischen oder anderen Injektionsverfahren genutzt, um nachträglich im oder am Mauerwerk eine kapillar dichte und wasserabweisende Sperrung vorzusehen.

So ist beispielsweise aus der DE 36 08 195 A1 ein Verfahren zum Sanieren von Beton bekannt, nach dem Kalkmilch in den Beton injiziert wird, um auf diese Weise die Alterungser­ scheinung im Beton aufzuheben und zusätzlich auf der Ober­ fläche, durch das zwangsläufige Karbonisieren des Kohlendioxids der Luft mit dem Kalziumhydroxid, eine dichte, schüt­ zende Schicht zu erreichen.

Injektionsverfahren sind aber zum einen sehr Zeit- und kostenaufwendig und zum anderen sind beim Injektionsver­ fahren insbesondere dann Anwendungsgrenzen zu beachten, wenn das Bauwerk einen Durchfeuchtungsgrad von mehr als 60% aufweist.

Zur Sanierung einer feuchtigkeitsgeschädigten Bausubstanz sind aber auch Verfahren zum nachträglichen Ausbilden einer kapillar dichten und wasserabweisenden Horizontalsperre allgemeine Praxis, nach denen eine Horizontalsperre in der Weise ausgeführt wird, daß mittels eingebrachter Bohrungen in das Mauerwerk das Mauerwerk durch Heizstäbe getrocknet wird und die Bohrungen anschließend mit einem heißen Spe­ zialparaffin gefüllt werden. Dieses Verfahren ist ebenso kosten- und zeitaufwendig und gewährleisten ausschließlich nur eine Horizontalsperrung, so daß der Anteil des Bau­ werks, der unter der Horizontalsperrung liegt, vor Feuch­ tigkeit ungeschützt ist.

Zum Herstellen einer feuchtigkeitsdichten Sperrschicht sind aber auch Draenageelemente bekannt. So ist beispielsweise aus der DE 41 09 050 A1 ein Draenageelement bekannt gewor­ den, das eine einseitige Sperrfunktion gewährleistet und auf der anderen Seite wasserdurchlässig ist.

Draenageelemente sind einerseits sehr aufwendig in der Her­ stellung und andererseits erfordert die Verlegung, insbe­ sondere zur vertikalen Sperrung, eine große Sorgfalt, um sicherzustellen, daß die Sperrfunktion voll wirksam wird. Darüber hinaus kann eine Beschädigung, die zumindestens zur teilweisen Unwirksamkeit des Draenageelements führt, beim Verlegen aber auch durch nachfolgende Arbeiten am Bau nicht ausgeschlossen werden.

Aus der DE 36 30 697 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Klinkern aus schwermetallhaltigen Schlämmen bekannt, nach dem schwermetallhaltige Schlämme mit Ton, Magerungs­ mitteln und Flußmitteln vermengt und anschließend bei Tem­ peraturen zwischen 750°C und 1150°C gebrannt werden. Mit der Wahl dieser Brenntemperatur in Kombination mit den vorgebenan Flußmitteln, die bevorzugt aus Siliziumdioxid bestehen, wird zwar eine verglaste Struktur im Klinker und damit eine Unterbrechung der kapillaren Feuchtigkeitsför­ derung im Klinker selbst erreicht, jedoch eine vollständige Unterbrechung der kapillaren Flüssigkeitförderung an einem Bauwerk ist infolge der horizontalen und vertikalen Verbin­ dungsschichten zwischen den Klinkern nicht gegeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfah­ ren zum Unterbrechen der kapillaren Feuchtigkeitsförderung an Baustoffen zu schaffen, mit dem sowohl beim Neubau als auch bei der Altbausanierung kostengünstig eine dauerhafte sichere Unterbrechung der kapillaren Feuchtigkeitsförderung gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die kapillare Feuchtigkeitsförderung mit einer gesinterten Sperrschicht unterbrochen wird, die am anstehenden Bau­ stoff, als Strömungssperre ausgebildet wird, und diese Sperrschicht durch direktes Sintern einer Bauwerksschicht ausgebildet wird.

Durch das Einbringen der gesinterten Sperrschicht als Strömungssperre am anstehenden Baustoff wird gewährleistet, daß die am Baustoff ausgebildete gesintere Sperrschicht, infolge der Sinterung, eine Materialstruktur aufweist, die frei von Kapillaren ist und damit feuchtigkeitsabweisend und feuchtigkeitsundurchlässig. Folglich wird die Weiter­ führung von Feuchtigkeit in den anstehenden Baustoff unter­ bunden und somit die vorherrschende Eigenschaft der porösen Baustoffstruktur zur kapillaren Feuchtigkeitsförderung un­ terbrochen.

Darüber hinaus unterliegt eine gesinterte Sperrschicht kei­ nerlei Alterungserscheinungen, so daß deren Wirkungsdauer unbeschränkt und damit dauerhaft ist.

Vielmehr, eine aus siliziumhaltigem Baumaterial bestehende gesinterte Sperrschicht ist schlagfest und damit unbedenk­ lich gegen mechanische Beschädigungen. Desweiteren ist eine derartig hergestellte gesinterte Sperrschicht resistent ge­ gen Benzin und Öle sowie Umweltschäden. Aufgrund dieser Eigenschaften ist die Verwendung der gesinterten Sperr­ schicht auch bei Bauwerken anwendbar, an deren Bausubstanz hohe sicherheitstechnische Anforderungen bei der Gründungs­ auslegung gestellt werden, wie beispielsweise beim Kraft­ werksbau, wo aus wärmetechnischen Gründen Metallsperrungen vorgesehen werden müssen.

Bei dem direkten Sintern der Sperrschicht an einer Bau­ werksschicht wird die Erkenntnis genutzt, daß in Gesteinen und damit auch im daraus hergestellten Baustoff ein hoher Siliziumanteil vorhanden ist, der in Form mannigfacher Si­ likate vorliegt, und Silizium bekanntlich gute Sintereigen­ schaften aufweist. Folglich kann die gesintere Sperrschicht problemlos ohne weitere Zusatzstoffe kostengünstig sowohl an bereits vorhandenen Bauwerken aber auch an vorgefertig­ ten Bauteilen ausgeführt werden. Vielmehr, durch flüssig­ keitsabweisende und flüssigkeitsundurchlässige Sperrschich­ ten werden die Bauteile in ihrer wesentlichen Homogenität nicht beeinträchtigt. Damit ergeben sich hinsichtlich des Transportes und der Montage von vorgefertigten Bauteilen keine Nachteile gegenüber unisoliert vorgefertigten Bau­ teilen. So zum Beispiel erhalten auch unbewehrte Montage­ teile im Kellerbereich, die in gleicher Höhe mit einer ge­ sinterten Sperrschicht vorisoliert sind, im Fugenbereich eine unkomplizierte Sperrung zu den angrenzenden Schichten der gesinterten Sperrschicht, da infolge der absolut ebenen Oberfläche der angrenzenden vertikalen und horizontalen gesinterten Flächen und bei einem nahtlosen Ansetzen der Bauteile die vorwiegende Druckbelastung der angrenzenden Bauteile ausreichend ist, um eine flüssigkeitsdichte Sperre zu erreichen. Ein Abgleiten wird dabei durch den Verband vermieden.

Aber auch bei der Sanierung von Altbauten kann auf diese Weise eine effektiv wirkende gesinterte Sperrschicht an den im Erdbereich befindlichen Bauteilen nachträglich kosten­ günstig und problemlos auch über die Höhe der im Erdreich befindlichen Bausubstanz ausgebildet werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung wird die gesinterte Sperrschicht durch einen auf den anstehenden Baustoff erzeugten Energieimpuls ausgebildet. Als Energieimpuls wird vorteilhafterweise ein Wärmeimpuls auf die äußere Bauwerksschicht aufgebracht, der bevorzugt durch einen Laserstrahl erzeugt wird. Auf diese Weise kann sowohl an Bauteilen im Neubau als auch bei der Sanierung einer Altbausubstanz auf eine sehr einfache Art und Weise die gesinterte Sperrschicht wirksam und dauerhaft ausge­ führt werden. Vielmehr, durch das Schneiden von horizon­ talen Bauwerksteilen mit dem Laserstrahl, die unter anderem auch mit einer Bewehrung versehen sein können, wird beim Schneiden auch im Bereich der Bewehrung eine dauerhaft wir­ kende horizontale gesinterte Sperrschicht geschaffen, da in diesem Fall die vorhandene Bewehrung beim Durchtrennen gleichzeitig verschweißt, was dazu führt, daß die Bereiche der Bewehrung integriert in die gesinterte Sperrschicht einbezogen sind.

Nachfolgend wird das Verfahren nach der Erfindung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert, bei dem das Bauteil bevorzugt aus einem homogenen Material, wie Beton, besteht.

Das vorgefertigte Bauteil wird, entsprechend der gewünsch­ ten Festigkeit, mit einer für Beton ermittelten Baustoff­ zusammensetzung nach dem herkömmlichen Fertigungsverfahren in einem Betonwerk oder aber auch an der Baustelle selbst hergestellt. Nach dem Abbinden des Betons wird auf die äußeren Verbindungsflächen zu den angrenzenden Bauteilen, wie beispielsweise die zum Erdreich gerichtete Fläche des Bauteils, ein Wärmeimpuls, bevorzugt mit einem Laserstrahl, aufgebracht, der bei einem Temperaturniveau liegt, bei dem der Siliziumanteil des Baustoffs, der in Form mannigfacher Silikate im Baustoff vorkommt, zum Schmelzen kommt. Durch das Schmelzen des Siliziumanteils erfährt die anstehende Baustoffschicht eine Strukturveränderung, die durch das amorphene Erstarren des Silziums zumindestens auf der Ober­ fläche des Baustoffs eine gesinterte Sperrschicht ausbil­ det, die eine glatte, glasartige und kapillarfreie Struktur aufweist und somit die kapillare Feuchtigkeitsförderung zu der hinter der Sperrschicht liegenden Baustoffstruktur un­ terbricht.

Die Montage der vorgefertigten Bauteile, die mit einer ge­ sinterten Sperrschicht versehen sind, kann in der herkömm­ lichen und bekannten Art und Weise sehr wirtschaftlich und ohne weitere Isolierungsmaßnahmen zur Unterbrechung der Feuchtigkeitsförderung erfolgen, da bekanntlich beim Sin­ tern eine ebene und glatte Oberfläche erreicht wird, die bei einem nahtlosen Ansetzen der angrenzenden Bauteile ge­ eignet ist, allein durch die vorherrschende Druckbelastung der angrenzenden Bauteile eine dauerhafte und wirksame Sperre zur Unterbrechung der Feuchtigkeitsförderung in den Verbindungsstellen der angrenzenden Bauteile auszubilden.

Bei der Anwendung des Verfahrens zur Sanierung einer Alt­ bausubstanz wird in ähnlicher Weise verfahren. Zu diesem Zweck wird beispielsweise bei der vertikalen Sperrung die zu sanierende Fläche vorteilhafterweise bis zum Fundament freigelegt und die Temperatur der angrenzenden Bauwerks­ schicht mit dem Laserstrahl auf eine Temperatur gebracht, bei welcher der vorhandene Siliziumanteil in der Bauwerks­ schicht zu schmelzen gebracht wird, so daß ebenfalls auf der Bauwerksoberfläche eine Strukturveränderung erfolgt, die durch das amorphene Erstarren des Silziums zu einer gesinterten Sperrschicht mit der glasartigen Struktur führt.

In ähnlicher Weise kann auch in einem Bauteil oder einem Bauwerk eine zusätzlich horizontal gesinterte Sperrschicht eingebracht werden. Zu diesem Zweck wird der Bauwerksquer­ schnitt mit dem Laserstahl horizontal vollständig getrennt. Dabei werden beim Trennen beiderseits des Laserstrahls die im Mauerwerk vorhandenen Siliziumanteile geschmolzen und erstarren amorph und bilden somit die gesinterte Sperr­ schicht, wie vorstehend beschrieben, aus. Dabei ist es völ­ lig unabhängig davon, ob im Baustoff eine Bewehrung ein­ gebracht ist oder nicht, da durch das Schmelzen des Sili­ ziumanteils und das Verschweißen der Bewehrung beim Trennen auch die Verbindungsbereiche der Bewehrung vollständig in die gesinterte Sperrschicht integriert werden, so daß auch in diesen Bereichen die kapillare Feuchtigkeitsförderung wirksam unterbrochen ist.

Claims (4)

1. Verfahren zum Unterbrechen der kapillaren Feuchtig­ keitsförderung an Bauwerken, vorzugsweise für Erd- und Kellerbereiche, nach dem die kapillare Feuchtigkeits­ förderung mit einer gesinterten Sperrschicht unter­ brochen wird, die am anstehenden Baustoff als Strö­ mungssperre ausgebildet wird, und diese Sperrschicht durch direktes Sintern einer Bauwerksschicht ausge­ bildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, nach dem die gesinterte Sperrschicht durch einen auf den anstehenden Baustoff erzeugten Energieimpuls ausgebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, nach dem das Sintern der Bauwerksschicht mittels eines Wärmeimpulses durchgeführt wird, der auf die äußere Bauwerksschicht aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, nach dem der Wärmeimpuls durch einen Laserstrahl erzeugt wird.