DE102006022545B4

DE102006022545B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Wirksamkeitsprüfung von Injektionen gegen aufsteigende Feuchtigkeit im Mauerwerk

Info

Publication number: DE102006022545B4
Application number: DE200610022545
Authority: DE
Inventors: Dietrich Wesch
Original assignee: Wesch Dietrich Dipl-Ing
Current assignee: Wesch Dietrich Dipl-Ing
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2026-05-16
Also published as: DE102006022545A1

Abstract

Vorrichtung zur Wirksamkeitsprüfung von Injektionen gegen aufsteigende Feuchtigkeit im Mauerwerk durch Messungen an Proben, die aus einem Probenhauptteil (2) und einem Probenkopfteil (3) bestehen, wobei als Probenhauptteil Bohrkerne aus der Injektionsebene des Mauerwerks dienen und der Diffusionsstrom und/oder die Wiederbefeuchtung eines hinter dem injizierten Probenhauptteil (2) liegenden, nicht injizierten Probenkopfteiles (3) gemessen wird, und wobei die Mantelflächen der Probenhauptteile (2) und der Probenkopfteile (3) dampfdiffusionsdicht verschlossen sind, mit
– einem Messzylinder (6) zur einseitigen Befeuchtung der injizierten Proben und zur Kontrolle des Wasserverlusts,
– einem Probenaufnahmeadapter (1) zur Herstellung einer dampfdiffusionsdichten Verbindung zwischen Probenhauptteil (2) und Messzylinder (6),
– einer Analysenwaage,
– einer mit dem Probenaufnahmeadapter (1) fest verbundenen Steckhülse (8), zum Aufsetzen der Vorrichtung auf den Waagetischaufnahmezapfen (9) der Analysenwaage und
– einer Datenschnittstelle zur Analysenwaage.

Description

Anwendungsgebiet:
Vorgeschlagen wird ein Verfahren, das Bohrkernproben aus injizierten feuchten Mauern mittels einer kleintechnischen Versuchsanlage einer Wirksamkeitsprüfung unterzieht, mit dem Nachweis, ob die Injektion zu einer wirksamen Abdichtung gegen aufsteigende Feuchtigkeit geführt hat.
Stand der Technik:
Aufsteigende Feuchtigkeit im Mauerwerk wird allgemein mit dem Einbringen einer nachträglichen Horizontalsperre begegnet. Neben dem Einbringen von mechanischen Horizontalsperren, bei denen meist das Mauerwerk horizontal aufgesägt und wasserundurchlässige Bahnen oder Platten hineingeschoben werden, haben sich seit einigen Jahren preiswertere Injektionsverfahren am Markt durchgesetzt. Das sind Imprägnierverfahren, bei denen drucklos oder mit Druck das feuchte oder vorgetrocknete Mauerwerk über eine Reihe von Bohrlöchern so durchtränkt wird, dass eine durchgängige Schicht im Mauerwerk entsteht. Dabei werden entweder die Mauerwerksporen verengt bzw. verstopft, oder aber die Poren erhalten Wasser abstoßende (hydrophobierende) Eigenschaften.
So ein praktisches Verfahren zur effektiven Mauerwerksinjektion wird beispielsweise auch in dem Gebrauchsmuster DE 297 23 705 U1 beschrieben. Mit der Erkenntnis, dass sich Mauerwerk besser mit wasserabweisenden oder kapillar verstopfenden Injektionsmitteln durchdringen lässt, wenn man es vorher erwärmt und entfeuchtet, werden hier die eingebohrten Heizstäbe und die Druckinjektion über eine Feuchte- und Temperaturmessung geregelt. Inwieweit jedoch dieses Verfahren letztlich erfolgreich die aufsteigende Feuchtigkeit minimiert, ist von vielen Faktoren abhängig. Das Patent DE 40 21 068 C2 beschreibt ein Verfahren für eine Steinkonservierung, bei der unter entsprechend geregelter Druckluft das Konservierungsmittel in die Kornmatrix oder auch bis zum Bewehrungsstahl eingepresst werden kann. Auch hier ist der Erfolg der Konservierung von vielen Faktoren abhängig.
Mittlerweile existiert eine fast unüberschaubare Anzahl von Injektionsmitteln mit unterschiedlichsten Wirkstoffen auf dem nationalen und internationalen Markt. Die allgemeinen Fragen wurden in Forschungsprojekten weitgehend untersucht. Der Stand der Technik im Hinblick auf die Anwendung, der Wirkprinzipien, der Verarbeitungsbedingungen und der Prüfkriterien zur Beurteilung der Wirksamkeit von Injektionsstoffen wird im WTA-Merkblatt E 4-4-04/D beschrieben. Trotzdem kann zurzeit kaum jemand beantworten, ob eine so genannte Bohrlochinjektion für Mauerwerke mit jeweils anderen Eigenschaften hinsichtlich Porosität, Feuchte- und Salzgehalt überhaupt ausgeführt und tatsächlich eine abdichtende Wirkung erzielt werden kann.
Mit dem Erscheinen des WTA-Merkblattes E 4-4-04/D wurden Planern Prüfkriterien zur Beurteilung der Wirksamkeit von Injektionsstoffen sowie deren Anwendungsgrenzen in die Hand gegeben.
Nachfolgend wird das Verfahren leicht gekürzt so wiedergegeben, wie es in der Homepage der WTA (Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e. V.) zurzeit erläutert wird.
Kapitel 1 des Merkblattes definiert das Ziel einer nachträglichen Injektion gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit folgendermaßen: „Ziel dieser Maßnahme ist es, oberhalb der Horizontalsperre die Ausgleichsfeuchte (der Feuchtigkeitsgehalt eines Stoffes, der dem jeweiligen Umgebungsklima entspricht und von diesem bestimmt wird) des jeweiligen Baustoffes unter Beachtung seiner bauwerksbezogenen Randbedingungen zu erreichen.”
Um dieses Ziel zu erreichen, wird in Kapitel 2 auf die Notwendigkeit von Voruntersuchungen im Rahmen einer Bauzustandsanalyse als Grundlage für eine Sanierungsmaßnahme hingewiesen, die sich auf die Kennwerte

– Baustoffart
– Geometrie
– Homogenität
– Klüftigkeit
– Rissbildung
– Mehrschaligkeit
– Festigkeit
– Standsicherheit
– Feuchtigkeitsursache
– Salzbelastung im Bereich der Injektionsebene
– Durchfeuchtungsgrad (DFG) im Bereich der Injektionsebene beziehen.

Kapitel 3 des Merkblattes befasst sich mit den einzelnen Injektionsstoffen, deren Wirkprinzipien, der Wirksamkeitsprüfung und den dazugehörigen Prüfverfahren. Bis zu welchem maximalen Durchfeuchtungsgrad die aufgezählten Injektionsstoffe erfolgreich anzuwenden sind, gilt es im Rahmen einer Wirksamkeitsprüfung gemäß den Vorgaben des Merkblattes nachzuweisen. Dabei wird zwischen folgenden Prüfverfahren unterschieden:

– Druckinjektion (mittels Injektionspumpe und Packer) oder einer
– Drucklosen Injektion (Tränkung über Vorratsbehälter).

Der Auftraggeber der Injektionsstoffprüfung kann wählen, ob der zu injizierende Prüfkörper einen Durchfeuchtungsgrad von 60%, 80% oder > 95% aufweisen soll. Zu diesem Zweck werden je Prüfung durch die WTA zugelassene Prüfinstitute jeweils drei gemauerte Probekörper gemäss dem gewünschten Durchfeuchtungsgrad vorkonditioniert.
Zwei dieser Probekörper werden injiziert. Der dritte nichtinjizierte Probekörper dient zur vergleichenden Referenzmessung und somit zur Beurteilung der Wirksamkeit.
Um die Funktionsfähigkeit der Injektionsstoffe als nachträgliche Horizontalsperre unter möglichst realitätsnahen Bedingungen beurteilen zu können, werden für das Druckinjektionsverfahren Probekörper mit den Abmessungen 0,24 × 0,74 × 0,56 m = 0,10 m³ und für das drucklose Injektionsverfahren Probekörper mit den Abmessungen 0,24 × 0,36 × 0,40 m = 0,035 m³ bereitgestellt. Die Prüfkörper bestehen aus einer definierten Ziegel- und Mörtelart so dass ein Vergleich der erzielten Ergebnisse verschiedener Injektionsstoffe untereinander möglich ist.
Nach der Injektion, die der Auftraggeber der Wirksamkeitsprüfung, in der Regel der Hersteller des Injektionsstoffes selber vornimmt, werden die beiden injizierten und der nichtinjizierte Referenzkörper an allen Seitenflächen mit einer wasserdichten Umhüllung durch eine Beschichtung versehen.
Es stehen anschließend lediglich die Unterseite der unteren Ziegelschicht für eine definierte Wasseraufnahmefläche sowie die Oberseite der oberen Ziegelschicht der Prüfkörper als definierte Verdunstungsfläche zur Verfügung.
Der Beginn der Wirksamkeitsprüfung erfolgt je nach Vorkonditionierung 14 bzw. spätestens 28 Tage nach der Injektion. Bis zu diesem Zeitpunkt werden die Probekörper bei Raumklima gelagert. Der mit 95% DFG eingestellte Probekörper wird für den gesamten Zeitraum mit der unteren Ziegelschicht in ein Wasserbad gestellt.
Die Beurteilung der Wirksamkeit des Injektionsstoffes bei einem definierten Durchfeuchtungsgrad erfolgt über den Vergleich der Verdunstungsrate zwischen den beiden injizierten Probekörpern und dem nicht injizierten Referenzkörper. Zur Ermittlung der Verdunstungsrate der Prüfkörper sind folgende drei Messverfahren laut Merkblatt zulässig:

– Verdunstungsmessung
– Volumetrische Messung
– Messung per Mikrowellentechnik

Der Vergleichswert des Referenzprüfkörpers wird nach einer Prüfdauer von 60 Tagen nach Beginn der Wirksamkeitsprüfung ermittelt. Die Wirksamkeit des geprüften Injektionsstoffes gilt als nachgewiesen, wenn die beiden folgenden Kriterien erfüllt sind:

– Verdunstungsmenge, Feuchtegehalt oder Wasserdurchlass (je nach gewähltem Prüfverfahren) der injizierten Prüfkörper sind 90 Tage nach Beginn der Wirksamkeitsprüfung gegenüber dem Referenzkörper um mindestens 50% reduziert.
– Verdunstungsmenge, Feuchtegehalt oder Wasserdurchlass (je nach gewähltem Prüfverfahren) der injizierten Prüfkörper nehmen zwischen dem 91. Und 100. Tag nach Beginn der Wirksamkeitsprüfung gegenüber dem Referenzkörper nicht wieder zu bzw. nehmen weiter ab.

Erfüllt der Injektionsstoff die o. a. Kriterien, erhält er eine Zertifizierung durch die WTA mit dem Zusatz, unter welchem Durchfeuchtungsgrad und mit welchem Injektionsverfahren diese Zertifizierung erzielt worden ist.
Der Bundesverband Feuchte & Altbausanierung e. V. (BuFAS) veröffentlichte in seiner Schriftenreihe 2005 – Heft 16 unter dem Titel „Injektionsmittel und Horizontalabdichtungen – Checklisten und Anmerkungen für Planer, Hersteller, Verarbeiter, Prüfer, Sachverständige/Gutachter und Denkmalpfleger zur Erarbeitung eines Merkblatts” den Stand seiner Arbeitsgruppe „Einsatz und Wirksamkeit von Injektionsmitteln” zur Erarbeitung eines gegenüber dem WTA-Merkblatt E 4-4-04/D verbesserten Merkblattes. Die Merkblätter der WTA und des BuFAS haben das Ziel, Anwendungsmöglichkeiten und -grenzen der Injektionsmittel durch eine Prüfung zu bestimmen, jedoch mit modifizierten Prüfkriterien.

In der vorgenannten Veröffentlichung wurden die Unterschiede wie folgt herausgestellt:

Pos.	Kriterien	WTA	BuFAS
1	Prüfdauer	bis zu 12 Monaten	bis zu 16 Wochen
2	Prüfkörperanzahl je	2 + 1 Referenzprobe je	3 + 1 Referenzprobe je
	Messreihe	Durchfeuchtungsgrad	Durchfeuchtungsgrad
3	Prüfkörper [m]:
	Druckinjektion:	0,24 × 0,74 × 0,56 = 0,10 m³	0,25 × 0,25 × 0,25 = 0,015 m³
	drucklose Injektion:	0,24 × 0,36 × 0,40 = 0,035 m³	0,25 × 0,25 × 0,25 = 0,015 m³
4	Feuchtigkeitsmessung	Mikrowellenverfahren	gravimetrisch
	Genauigkeit	niedrig	hoch
5	Beprobung durch	ja	nein
	Bohrungen
6	Kalibrierung	ja	nicht erforderlich
7	Aufspaltung in	nicht erforderlich	ja
	Bohrlochebene
8	Untersuchungen zur Optimierung des Bohrlochabstandes	nicht möglich	ja

Alternative Lösungen bestehen z. B. darin, unterschiedlichste Probekörper aus Wandbaumaterialien mit Injektionsmitteln zu injizieren und danach die Wasseraufnahme des injizierten Probekörpers durch Wasserlagerung und Wiegen (gravimetrisch) zu bestimmen.
Nachteile des Standes der Technik:
Die im Vorhergehenden dargestellten Prüfverfahren (von denen zurzeit nur das der WTA zum Stand der Technik gehört) sind dafür geeignet, die Wirksamkeit von Injektionsmitteln bei verschiedenen Durchfeuchtungsgraden von gemauerten Prüfkörpern für ein festgelegtes Wirksamkeitskriterium (Verdunstungsmenge, Wasserdurchlass) zu ermitteln. Damit dienen diese Verfahren dafür, Injektionsstoffe zertifizieren zu lassen. Den Nutzen davon haben insbesondere die zertifizierten Hersteller. Anwender von zertifizierten Injektionsmitteln wie Planer und Sanierungsbetriebe haben zwar die Sicherheit, die Mindestanforderungen im Hinblick auf das Produkt eingehalten zu haben. Ob das jeweilige Produkt seine Wirksamkeit am konkreten Wandabschnitt nachweisen kann, ist hingegen nicht sicher.
Das von der WTA verfolgte Ziel „..., oberhalb der Horizontalsperre die Ausgleichsfeuchte (der Feuchtigkeitsgehalt eines Stoffes, der dem jeweiligen Umgebungsklima entspricht und von diesem bestimmt wird) des jeweiligen Baustoffes unter Beachtung seiner bauwerksbezogenen Randbedingungen zu erreichen.” kann mit den zugrundegelegten Kriterien Verdunstungsmenge, Feuchtegehalt oder Wasserdurchlass zu 50% gegenüber der Referenzprobe zu reduzieren nicht sicher erfüllt werden.
Mit den Prüfmethoden können keine Wirksamkeitsüberprüfungen an real existierenden Wänden, die sich alle im Hinblick auf Porosität, Homogenität, Feuchte- und Salzgehalt von einander unterscheiden, vorgenommen werden.
Insbesondere sind diese Verfahren nicht dazu geeignet, dem Auftraggeber einer Sanierung eine Überprüfungsmethode in die Hand zu geben, die nachweist, dass das Produkt A (mit Zertifikat) vom Sanierer B an der Wand C zu einer erfolgreichen Sanierung führt.
Augrund der großformatigen Prüfkörper dauern die Wirksamkeitsuntersuchungen sehr lange (WTA bis zu 12 Monate, BuFAS bis zu 4 Monate – geplant). Die Prüfkörper müssen auf den geforderten Durchfeuchtungsgrad gebracht werden, was mit der Ermittlung des Trockengewichtes, des Gewichtes bei Wassersättigung und der Einstellung auf den geforderten Durchfeuchtungsgrad für die Injektion verbunden ist. Hinzu kommen Verweilzeiten, in denen sich die Feuchtigkeit im gesamten Probekörper kapillar verteilen kann. Die Zeiten dafür verhalten sich im Verhältnis zum Probekörpervolumen, weshalb auch der BuFAS das Probekörpervolumen für Druckinjektionen um 85% gegenüber dem WTA-Standard verringern möchte, was nach eigenen Versuchen wohl nicht möglich ist. Bei den drucklosen Injektionen soll eine Volumenreduzierung von 43% erreicht werden.
Die großformatigen Prüfkörper müssen gemauert werden. Damit realistische Bedingungen eingehalten werden, müssen diese für längere Zeit abbinden, was ggf. zu aufwendigen Lagerhaltungen führt.
Die Bewegungen der schweren Probekörper zu den einzelnen Verarbeitungsschritten sind nur mittels Hebezeugen und Palettenwagen zu händeln. Infolge der vorgenannten Aufwendungen sind die Prüfverfahren sehr kostenintensiv.
Nach der Injektion werden die Probekörper je nach Vorkonditionierung 14 bzw. spätestens 28 Tage bei Raumklima gelagert. Der bei 95% DFG injizierte Probekörper wird in ein Wasserbad gestellt.
Diese unterschiedlichen Handhabungen sind den großen Volumina der Probekörper geschuldet, führen aber bei den mit 60 und 80% Durchfeuchtungsgrad injizierten Probekörpern zu Austrocknungen und damit zu unterschiedlichen Injektionsbedingungen.
Das WTA-Verfahren bietet 3 Messmethoden zur Auswahl an:
1. Verdunstungsmessung:
Dabei wird auf den Prüfkörper eine „Glocke” aufgesetzt, um in diesem abgeschlossenen Raum die ausdiffundierende Feuchte aufzunehmen. Die Feuchtigkeit wird mittels Silica Gel, welches in bestimmten Abständen herausgenommen und abgewogen werden muss, gemessen.
Die Prüfanlage selbst mit Wasserwanne, Glocke etc. ist rel. aufwendig. Die großen Oberflächen und der Umstand des regelmäßigen Wiegens des Silica Gels bergen die Gefahr in sich, durch unterschiedliche Diffusionsverluste Messungenauigkeiten zuzulassen.
Der Aufwand und die Messungenauigkeiten nehmen durch das regelmäßige Wechseln des Gels (begrenzte Aufnahmefähigkeit) weiter zu.
2. Volumetrische Messung:
Im Gegensatz zum 1. Verfahren wird auf eine Glocke gänzlich verzichtet und die abgedichtete Wanne mit einem Messtandrohr versehen, das die Ablesung des Wasserstandes und damit die täglich verdunstete Wassermenge in ml/(m²·d) ermöglichen soll. Das Messstandrohr gilt gleichzeitig als Nachfüll- und Belüftungsrohr.
Auch diese Messmethode ist relativ aufwendig, da bei der großen Verdunstungsfläche das Nachfüllen von Wasser relativ häufig erfolgen muss. Die Wasserstandsmessungen sind nur in ml möglich und zudem treten infolge der Konstruktion der Gesamtanlage und des offenen Messstandrohres erhöhte Diffusionsverluste auf, was jedoch auch für die zum Vergleich stehende Referenzprobe (ohne Injektion) zutrifft.
3. Messung Der Mikrowellentechnik:
Dieses Messverfahren hat nach eingehenden Untersuchungen der Fachwelt nur eine geringe Messgenauigkeit.
Aufgabe der Erfindung:
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und preisgünstige Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, die sowohl zur Eignungsprüfung von Injektionsmitteln mit festgelegten Prüfkriterien dienen, als auch für Planer und Hausbesitzer die Möglichkeit bieten, Eignungstests an der tatsächlich durchfeuchteten Wand in Form eines Vorversuches durchzuführen, oder im Rahmen von Gewährleistungsansprüchen eine mittels Injektion eingebrachte Horizontalsperre nachträglich auf ihre Wirksamkeit zu überprüfen.
Lösung der Aufgabe:
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Mit der Erfindung können sowohl Bohrkerne von etwa 5 cm Durchmesser, die aus dem Bereich der Injektionsebene einer nachträglich abgedichteten Wand unter realen und labormäßigen Bedingungen entnommen wurden, oder ähnlich kleine Werkstoffproben, die im Labor mit Injektionsmitteln behandelt wurden, hinsichtlich der Wirksamkeit einer Feuchtesperre untersucht werden.
Wissenschaftliche Untersuchungen des Erfinders an der Fachhochschule Potsdam, Sektion Bauingenieurwesen haben bewiesen, dass die Größe des Diffusionsstromes durch den injizierten Werkstoff entscheidend dafür ist, ob das in Saugrichtung nachfolgende Material wieder kapillare Feuchtigkeit aufnimmt. Dazu wurde eine preiswerte und genau arbeitende kleintechnische Messeinrichtung entwickelt.
Vorteile der Erfindung:
Einsatz der Messanlage als Wirksamkeitsprüfung von Injektionsmitteln unter Laborbedingungen wie im WTA-Merkblatt E 4-4-04/D als Ziel formuliert, jedoch mit wesentlich geringerem Anlagenaufwand, wesentlich geringerer Prüfdauer und genaueren Messergebnissen. Mit der Messanlage kann das im WTA-Merkblatt E 4-4-04/D geforderte Injektionsziel, dass oberhalb der Horizontalsperre die Ausgleichsfeuchte des jeweiligen Baustoffes unter Beachtung seiner bauwerksbezogenen Randbedingungen zu erreichen ist, wirklich und genau durch ein zusätzlich aufgesetztes, nicht injiziertes Probenstüch gleichen Materials überprüft werden.
Die Wirksamkeitsuntersuchungen können erstmals an allen vorhandenen Baukörpern, an denen nach erfolgter Injektion eine Bohrkementnahme möglich ist, vorgenommen werden. Dabei werden die real vorherrschen Bedingungen, wie eingebautes Material, ausgebildeter Injektionsschleier, vorhandene Porosität und Hohlräume, Durchfeuchtungsgrad, evtl. Salzbelastungen etc. mit erfasst.
Die Messmethode kann im Rahmen der erforderlichen Voruntersuchungen (siehe Teil: Stand der Technik) eingesetzt werden, preiswert das optimale Injektionsverfahren und Injektionsmittel für eine konkrete Feuchtesanierung zu finden.
Der geringe Anlagenaufbau gestattet es, dass neben Baustofflabors die Wirksamkeitsüberprüfungen auch von unabhängigen Bausachverständigen, Gutachtern und Planern vorgenommen werden kann.
Die Analyse einer Bohrkernprobe dauert von der Entnahme bis zum Untersuchungsbericht nur ca. 1 Monat. Langzeitversuche sind möglich.
Die Wirksamkeitskriterien sind die auf mg genau gemessenen Diffusionsströme und die ebenfalls auf mg gravimetrisch ermittelten Durchfeuchtungsgrade der aufgesetzten nicht hydrophobierten Probenkopfteile (3).
Die Messeinrichtung hat aufgrund ihrer Kleinheit, Konstruktion und Materialkomponenten äußerst geringe Diffusionsverluste, die mit entsprechenden Prüfkörpern ggf. in mg nachgewiesen werden können.
Mittels Datenschnittstelle zur Analysenwaage können die Messungen programmiert und die Ergebnisse automatisch protokolliert werden.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen:
Vorbereitung der Probenkörper:
Jede Probe besteht aus dem Probenhauptteil (2) und dem Probenkopfteil (3). Als Probenhauptteil dienen vornehmlich Bohrkerne mit Durchmessern von 5 bis etwa 8 cm aus der Injektionsebene. Die Länge ist, wenn die Diffusion gemessen wird, abhängig vom verwendeten Waagentyp der Messanlage. Bei herkömmlichen Analysenwaagen können Probenkörper (Gesamtprobe) bis etwa 1000 g auf mg genau gemessen werden.
In der dargestellten Ausführung mit Diffusionsmessung der Zeichnung 1 (Wägebereich bis 620 g) ist das Probenhauptteil (2) ca. 6,0 cm und das Probenkopfteil (3) ca. 2,5 cm lang. In der dargestellten Ausführung der Zeichnung 2, bei dem nur die Befeuchtung des Probenkopffteiles (3) gemessen wird und nicht die Diffusion, kann das Probenhauptteil (2) ca. 5 bis 10 cm und das Probenkopfteil (5) ca. 2 bis 4 cm lang sein.
Die Probenhauptteile sind mittig zwischen zwei Injektionsbohrungen aus der Injektionsebene einer Wand, eines beliebigen Bauteiles, eines gemauerten (Maße und Ausführung entsprechend dem WTA-Merkblatt E 4-4-04/D) oder gegossenen Probenkörpers zu entnehmen, bei Normklima (20°C, 50% rel. Feuchte) bis zur Gleichgewichtsfeuchte zu trocknen und auf allen Seitenflächen dampfdiffusionsdicht zu ummanteln. Danach werden die Probenhauptteile plan auf Länge geschnitten und wegen der Nasssägung einer fortgesetzten Trocknung bei dem Normklima bis zur Massenkonstanz unterzogen.
In anderen Ausführungen können die Probenhauptteile (2) wieder auf ihren Ausgangsdurchfeuchtungsgrad, auf Gleichgewichtsfeuchten anderer Normklimas oder auch auf die Ausgleichsfeuchte entsprechend DIN V 4108-4 gebracht werden.
Das Probenkopfteil (3) besteht aus dem gleichen Material und dem gleichen Querschnitt wie das Probenhauptteil (2), ist jedoch nicht injiziert. Bei der Bohrkernentnahme des Probenkopfteiles (3) wählt man die Entnahmestelle oberhalb der Injektionsebene. Der Durchfeuchtungsgrad dieses Bohrkerns ist gemäss dem Stand der Technik (gravimetrisch) zu bestimmen. Nach der dampfdiffusionsdichten Ummantelung des Bohrkerns, wird das Probenkopfteil (3) plan auf Länge geschnitten und bei Normklima (20°C, 50% rel. Feuchte) bis zur Gleichgewichtsfeuchte getrocknet. In anderen Ausführungen können die Probenkopfteile (3) wieder auf ihren Ausgangsduchfeuchtungsgrad, auf Gleichgewichtsfeuchten anderer Normklimas oder auch auf die Ausgleichsfeuchte entsprechend DIN V 4108-4 gebracht werden, müssen jedoch mit denen des Probenhauptteiles (2) übereinstimmen. Letzteres gilt auch für Probenkopfteile, die bei wiederum anderen Ausführungen aus neuem Material (z. B. Ziegel nach DIN 105-1) gewonnen werden.
Darüberhinaus können für Wirksamkeitsuntersuchungen von Injektionsmitteln unter Laborbedingungen auch drucklos und verschiedenartig injizierte Probenhaupteile (2) mit anderen Querschnittsformen (z. B. quadratisch) mit entsprechender Anpassung des Probenaufnahmeadapters (1) verwendet werden.
Bei allen Beprobungen ist jedoch zwischen der Injektion und der Bohrkernentnahme bzw. der Wirksamkeitsprüfung eine Mindestzeit nach dem Stand der Technik einzuhalten.
Messanlage:
Die entwickelte Messanlage gestattete es, den aus Probenhauptteil (2) und Probenkopfteil (3) in eindimensionaler Richtung mit Feuchtigkeit zu beaufschlagen und dabei den Diffusionsstrom durch Wägung der Gesamtanlage, bei der die abnehmende Wassermenge infolge Diffusion durch die Probekörper und Verdunstung an der Oberfläche nach einer festgelegten Standzeit als Wirksamkeitskriterium gemessen wird.
Ist der Probenkörper mit einem Probenkopfteil (3) ausgestattet, kann als weiteres Wirksamkeitskriterium der Durchfeuchtungsgrad des Probenkopfteiles (3) am Ende der Beprobung gravimetrisch bestimmt werden.
Ein Mikrowellenfeuchtemessgerät (10), das mittels einer separaten Haltevorrichtung (nicht dargestellt) auf das freie Ende des Probenkopfteiles (3) fixiert wird, kann zusätzlich dessen tendenzielle Durchfeuchtung als Indexwert anzeigen. In einer nicht dargestellten Ausführung wird auf ein Mikrowellenmessgerät verzichtet.
In den Probenaufnahmeadapter (1) aus Edelstahl, Aluminium oder anderen dampfdiffusionsdichten Materialien, der in seiner Form (rund, quadratisch, rechteckig etc.) und in seiner Größe dem jeweiligen Probenkörper angepaßt ist, werden die Probenkörper entweder nur als Probenhauptteil (2) oder zusammengesetzt aus Probenhauptteil (2) und Probenkopfteil (3) mit der offenen Stirnseite des Probenhauptteiles (2) in den Probenaufnahmeadapter (1) mittels einer Primärabdichtung (4) eingefügt. Das Probenkopfteil (3) wird mit einer Planseite direkt an die in Diffusionsrichtung hinten liegende offene Planfläche des Probenhauptteiles (2) mittels einer Diffusionsdichtung (5) mit dem Probenhauptteil (2) so umgeben, dass beide Probenteile und der Aufnahmeadapter fest miteinander verbunden und dampfdiffusionsdicht nach außen abgedichtet sind.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführung wird durch eine Manschette, die im Querschnitt die Form des Probekörpers hat und auf den Probenaufnahmeadapter (1) aufgeschoben oder aufgeschraubt werden kann, das Probenkopfteil (3) und das Probenhauptteil (2) mit dem Probenaufnahmeadapter (1) unter Verwendung von diffusionsdichten Dichtungselementen fest miteinander verbunden.
Der Probenaufnahmeadapter (1) ist an der gegenüberliegenden Seite vom Probekörper mit einem Messzylinder (6) aus diffusionsdichtem durchsichtigen Material und einer Ableseskala in ml – Teilung wasser- und diffusionsdicht verbunden. Der Messzylinder gilt gleichzeitig als Wasserreservoir, Einfüllstutzen für ein eventuelles Nachfüllen und zur Belüftung.
Über eine Steckhülse (8), die mit dem Probenaufnahmeadapter (1) fest verbunden ist, kann die Messanlage auf den Waagetischaufnahmezapfen (9) einer Analysenwaage aufgesetzt werden.
In einer nicht dargestellten Ausführung kann das Wasserreservoir (6) auch aus einem Behälter bestehen, der teilweise mit Wasser gefüllt ist, und in dem das Probenhauptteil (2) ohne oder mit dem eingedichteten Probenkopfteil (3) im Wasser steht und oberhalb des Wasserspiegels mit dem Innenrand des Behälters dampfdicht verschlossen ist.
Auch hierbei kann der Diffusionsstrom durch Wägung der Gesamtanlage, bei der die abnehmende Wassermenge infolge Diffusion durch die Probekörper und Verdunstung an der Oberfläche nach einer festgelegten Standzeit als Wirksamkeitskriterium gemessen werden, und/oder es wird als weiteres Wirksamkeitskriterium der Durchfeuchtungsgrad des Probenkopfteiles (3) am Ende der Beprobung gravimetrisch bestimmt.
Wirksamkeitsprüfung mit Ermittlung des Diffusionsstromes und des Durchfeuchtungsgrades des Probenkopfteiles
Die Proben sind entsprechend des Abschnittes „Vorbereitung der Probekörper” für die Prüfung vorzubereiten.
Die Wirksamkeitsprüfungen von mehreren Proben können sowohl nacheinander, als auch parallel nebeneinander mit mehreren Messanlagen durchgeführt werden. Nach dem das Probenhaupt (2)- und Probenkopfteil (3) entsprechend des Abschnittes „Messanlage” in die Probenaufnahmeadapter (1) diffusionsdicht eingesetzt wurde, wird die Messanlage über den Messzylinder (6) mit Wasser gefüllt und durch leichtes Schütteln entlüftet. Sodann wird die Messanlage mit der Steckhülse (8) auf den Waagetischaufnahmezapfen (9) der Analysenwaage gesetzt, die sich bereits in der Klimatruhe oder im Klimaraum bei Normklima (z. B. 20°C, 50% rel. Feuchte) befindet.
Die Datenübertragung und Datenspeicherung (Messwert in mg/Zeit in Std) wird gestartet und kann mit der gewünschten PC-Anwendung verfolgt und aufbereitet werden.
Wenn eine Feuchtetendenzüberwachung des Probenkopfteiles (3) erwünscht ist, kann zusätzlich an Letzteres ein Mikrowellenmessgerät herangeführt werden. Der Messkopf (10) ist hinsichtlich seines Messfeldes an die Größe des Probenkopfteiles (3) anzupassen. Gemessen werden lediglich Indexwerte, die eine Feuchtedenzenz über die Zeit wiedergeben.
Nach der festgelegten Prüfdauer wird das Probenkopfteil (3) entnommen, sofort separat gewogen und gravimetrisch der Durchfeuchtungsgrad bestimmt.
Beurteilung der Wirksamkeit hinsichtlich des erreichten Durchfeuchtungsgrades am Beispiel einer Wand:
Die Wirksamkeit ist erreicht, wenn der gemessene Durchfeuchtungsgrad nach beispielsweise 30 Tagen Wasserlagerung (z. B. 18 Vol.-%) unter den Betrag einer praktisch als trocken geltenden Wand (20 Vol.-%) bei Normklima (z. B. 20°C, 50% rel. Feuchte) liegt.
Die Werte können den vorherrschenden Salzbelastungen angepaßt werden
Beurteilung der Wirksamkeit hinsichtlich des ermittelten Wasserdampf-Diffusionsstromes am Beispiel einer Wand:
Versuche, die der Erfinder im Rahmen einer Masterarbeit an der Fachhochschule Potsdam durchgeführt hat, haben bewiesen, das die gemessenen Diffusionsströme proportional zu den gemessenen Durchfeuchtungsgraden der Probenkopftele stehen. Deshalb können die Diffusionsmessungen über die Zeit als Wirksamkeitskriterium herangezogen werden.
Die Wirksamkeit ist erreicht, wenn der Diffusionsstrom während der Beprobung unterhalb eines festgelegten Maximalwertes (z. B. 0,0011 mg/m²·h bei Normklima, z. B. 20°C, 50% rel. Feuchte nach mindestens 10 Tagen Versuchsdauer) liegt. Die Maximalwerte werden aus Versuchen mit der Messanlage an Hand von Proben mit unterschiedlichen Salzbelastungen ermittelt.

Claims

Vorrichtung zur Wirksamkeitsprüfung von Injektionen gegen aufsteigende Feuchtigkeit im Mauerwerk durch Messungen an Proben, die aus einem Probenhauptteil (2) und einem Probenkopfteil (3) bestehen, wobei als Probenhauptteil Bohrkerne aus der Injektionsebene des Mauerwerks dienen und der Diffusionsstrom und/oder die Wiederbefeuchtung eines hinter dem injizierten Probenhauptteil (2) liegenden, nicht injizierten Probenkopfteiles (3) gemessen wird, und wobei die Mantelflächen der Probenhauptteile (2) und der Probenkopfteile (3) dampfdiffusionsdicht verschlossen sind, mit – einem Messzylinder (6) zur einseitigen Befeuchtung der injizierten Proben und zur Kontrolle des Wasserverlusts, – einem Probenaufnahmeadapter (1) zur Herstellung einer dampfdiffusionsdichten Verbindung zwischen Probenhauptteil (2) und Messzylinder (6), – einer Analysenwaage, – einer mit dem Probenaufnahmeadapter (1) fest verbundenen Steckhülse (8), zum Aufsetzen der Vorrichtung auf den Waagetischaufnahmezapfen (9) der Analysenwaage und – einer Datenschnittstelle zur Analysenwaage.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Stirnseite des Probenhauptteiles (2) in den Probenaufnahmeadapter (1) mittels einer Primärabdichtung (4) eingefügt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenaufnahmeadapter (1) mit einer Klemmvorrichtung ausgestattet ist, die die Lage des Probenkörpers zum Probenaufnahmeadapter (1) horizontal sowie vertikal fixiert und Maßungenauigkeiten ausgleicht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Probenkopfteil (3) mit einer Planseite direkt an die in Diffusionsrichtung hinten liegende offene Planfläche des Probenhauptteiles (2) mittels einer Diffusionsdichtung (5) mit dem Probenhauptteil (2) so umwickelt wird, dass beide Probenteile und der Aufnahmeadapter fest miteinander verbunden und dampfdiffusionsdicht nach außen abgedichtet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenaufnahmeadapter (1) konisch gestaltet ist, sodass sich der Probenkörper darin verklemmt und durch Abstandhalter oder durch die Primärdichtung selbst in seiner Lage fixiert wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Manschette, die im Querschnitt die Form des Probekörpers hat und auf den Probenaufnahmeadapter (1) aufgeschoben oder aufgeschraubt werden kann, das Probenkopfteil (3) und das Probenhauptteil (2) mit dem Probenaufnahmeadapter (1) unter Verwendung von diffusionsdichten Dichtungselementen fest miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine mögliche Feuchteanreicherung des Probenkopfteiles (3) durch ein Feuchtemessgerät, insbesondere ein Mikrowellenmessgerät (10) kontrolliert wird.
Verfahren zur Wirksamkeitsprüfung von Injektionen gegen aufsteigende Feuchtigkeit im Mauerwerk durch Messungen an Proben, die aus einem Probenhauptteil (2) und einem Probenkopfteil (3) bestehen, wobei als Probenhauptteil Bohrkerne aus der Injektionsebene der Mauern dienen und der Diffusionsstrom und/oder die Wiederbefeuchtung eines hinter dem injizierten Probenhauptteil (2) liegenden, nicht injizierten Probenkopfteiles (3) gemessen wird, unter Verwendung einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7.