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Die
Erfindung betrifft ein Dichtungsmaterial und ein Verfahren zur Abdichtung
von Hohlräumen in Baustoffen und/oder Bauteilen, insbesondere
Gebäudeteilen, wie ein Mauerwerk oder dergleichen, wobei
das Dichtungsmaterial in den Hohlraum eingebracht wird.
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Bei
Gebäuden entstehen an Wänden und Anschlußbereichen
häufig Feuchteschäden. Diese Feuchteschäden
können durch Spritzwasser, durch Schlagregenbelastung und
sonstige Witterungseinflüsse, durch hykroskopische Feuchtigkeit,
durch Kondensat infolge falscher Lüftungs- und Heizungsgewohnheiten
oder durch kapillar aufsteigende Feuchtigkeit verursacht werden.
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Eine
Ursache für Feuchteschäden kann eine fehlende
oder defekte Horizontal- oder Vertikalabdichtung im Mauerwerk, insbesondere
in den erdberührten Mauerbereichen, sein. Das Mauerwerk
wird dabei nicht (mehr) durch eine Abdichtung vor dem außen
anstehenden Wasser geschützt und nimmt Feuchtigkeit von
außen, bei erdberührten Gebäudeteilen
aus dem Erdbereich, auf. Für den Feuchtetransport in Bauwerken
ist dabei die kapillare Leitfähigkeit der wesentliche Wasseraufnahmemechanismus.
Dadurch kann das Mauerwerk Feuchtigkeit gegen die Schwerkraft bis
in obere Stockwerke transportieren. Gleich einem Docht wird die
Feuchtigkeit dann vom Fundament nach oben transportiert.
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Feuchtigkeitsschäden
an Gebäuden beeinflussen nicht nur das optische Erscheinungsbild
eines Gebäudes. Feuchtigkeit hat auch einen erheblichen
negativen Einfluß auf die Bausubstanz, das Raumklima und
die Energiebilanz eines Gebäudes. Beispielsweise werden
die wärmedämmenden Eigenschaften eines Mauerwerks
aufgrund seiner Porösität durch Feuchtigkeitsaufnahme
in die Poren verschlechtert.
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Aus
dem Stand der Technik sind Verfahren zur nachträglichen
Abdichtung von Mauerwerken eines Gebäudes bekannt. Die
nachträgliche Horizontalabdichtung kann zwar die Trocknung
eines Mauerwerks einleiten, selbst aber keine Wasserabfuhr bewirken,
wobei die vorhandene Feuchtigkeit oberhalb der Abdichtungsebene
nur durch Kapillarität und Verdunstung entweichen kann.
Dies führt dazu, daß bei erfolgreicher Horizontalabdichtung
die Feuchtigkeit im Mauerwerk nur sehr langsam abnimmt. Eine erfolgreiche
Sanierung kann nur gelingen, wenn oberhalb der Abdichtungsebene
die vertikale Abdichtung an der Maueraußenseite vollständig
intakt ist. Ansonsten ist der Wassertransport von außen
nicht unterbrochen, und die Sanierungsmaßnahme scheitert.
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Zur
nachträglichen (Horizontal-)Abdichtung kommen mechanische,
chemische und elektrophysikalische Verfahren zum Einsatz. Bei mechanischen Systemen
ist eine Querschnittsabdichtung vorgesehen, die dem Prinzip der
Horizontalabdichtung beim Neubau entspricht. Die sicherste, aber
auch aufwendigste und teuerste Maßnahme ist eine Mauertrennung,
die eine Sperrschicht von hoher Dauerhaftigkeit gegenüber
kapillar aufsteigender Feuchtigkeit bietet. Durch das nachträgliche
Einbringen einer horizontalen Sperrschicht kommt es darüber
hinaus zu einem mehr oder weniger großen Eingriff in die
Statik des Bauwerks bzw. Mauerwerks.
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Elektrophysikalische
Verfahren beruhen auf dem Prinzip dem Elektroosmose, wobei es durch
Erzeugen eines elektrischen Feldes zu einer Bewegung einer Flüssigkeit
in einem porösen Körper kommen soll. Funktion
und Wirksamkeit elektrophysikalischer Verfahren sind jedoch umstritten.
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Mit
chemischen Verfahren bzw. Injektionsverfahren lassen sich dagegen ähnlich
gute Ergebnisse wie bei der mechanischen nachträglichen
Abdichtung eines Mauerwerks bei vergleichsweise geringeren Kosten
erzielen. Dabei werden zunächst Bohrlöcher in
ein abzudichtendes Mauerwerk eingebracht und ein Injektionsmittel
mit Druck oder auch drucklos in horizontaler Ebene im Sockelbereich
des Mauerwerks injiziert. Das Wirkprinzip basiert je nach verwendetem
Injektionsmittel auf einer Porenverstopfung, der Porenverengung
und/oder der Hydrophobierung. Bei der Applikation unterscheidet
man zwischen druckloser Injektion und Druckinjektion.
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Bei
der drucklosen Injektion wird das Injektionsmittel ohne Druck in
das Bohrloch eingefüllt, wobei die Penetration oder Verteilung
des Injektionsmit tels über das Schwerkraftprinzip erfolgt.
Für die Injektion können beispielsweise niedrigviskose
Injektionsmittel, vorzugsweise Siliconate, Silane, Siliconmikroemulsionen
oder hinreichend erwärmte Paraffine eingesetzt werden.
Da die Verteilung des Injektionsmittels ausschließlich
nach dem Kapillargesetz erfolgt, können Mauerwerke nur
bis zu einem Durchfeuchtungsgrad von maximal 60% injiziert werden.
Das Dochtverfahren ist eine Weiterentwicklung des drucklosen Verfahrens
und nutzt einen Docht zur besseren Verteilung des Injektionsmittels.
Beim Paraffinverfahren wird das Mauerwerk über die Bohrlöcher
aufgeheizt und das Paraffin meist drucklos oder auch unter Druck
in das vorgetrocknete Mauerwerk gegeben. Nachteilig sind die starke
Erwärmung und damit die mögliche Schädigung
des Mauerwerks und der Energiebedarf.
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Druckinjektionen
werden insbesondere an stark durchfeuchteten oder kapillargesättigten
Mauerwerken eingesetzt, da auch Porenräume mit Injektionsmittel
gefüllt werden können, die kapillar nicht zugänglich
sind. Zum Einbringen des Injektionsmittels in die Bohrlöcher
werden Drücke von 2 bis 10 bar bzw. von 10 bis 200 bar
eingesetzt. Dadurch besteht das grundsätzliche Risiko von
Schäden an der Bausubstanz.
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Hauptnachteil
aller chemischen Verfahren ist die schlechte Überprüfbarkeit
der Verteilung des Dichtungsmaterials im Mauerwerk und damit des
Sanierungsergebnisses.
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Aus
der
DE 198 28 714
A1 ist ein Verfahren zur Abdichtung poröser Baustoffe
und Bauteile bekannt, wobei ein niedrigviskoses Dichtungsmaterial verwendet
wird, das in ein Porensystem eines Baustoffs oder eines Gebäudeteils
eindringt und durch chemische Reaktion eine porenfüllende
Masse bildet. Materialien können beispielsweise dünnflüssige Epoxidharze,
bestehend aus lösemittelfreien Reaktivverdünnern
und -härtern sein, die kurz vor der Applikation gemischt
werden. Darüber hinaus können ein- oder mehrkomponentige
Dichtungsmaterialien eingesetzt werden, die bei der Reaktion nach
der Behandlung des Baustoffs im Porensystem ihr Volumen z. B. durch
Aufschäumen vergrößern. Dichtungsmaterialien
können beispielsweise Polyurethanpolymere sein, die durch
geeignete Emulgatoren unmittelbar vor der Anwendung mit Wasser dispergiert
werden. Katalysatoren bewirken dabei ein kräftiges Aufschäumen
zum Zwecke der Volumenvergrößerung, Schaumstabilisatoren
können die Schaumbildung unterstützen. In beiden
Fällen soll nach der Aushärtung des Dichtungsmaterials
ein ausreichend ausgeprägtes Quellungsvermögen
mittels im Baustoff bzw. Gebäudeteil anstehenden Wassers
gegeben sein. Die zuvor beschriebenen Abdichtungsmaterialien können
in ein Porensystem im Baustoff oder Bauteil durch Kapillarkräfte
aufgenommen werden und dort aushärten. Bei Zutritt von
Wasser bildet das Material eine Abdichtung aus, wobei das Wassertransportvermögen
dadurch reduziert wird, daß die Poren bei der Behandlung
vollständig ausgefüllt werden und zutretendes
Wasser die Poren nicht passieren kann oder daß das Injektionsmaterial
wasserabweisend aushärtet und dadurch der Wassertransportprozeß unterbunden
wird.
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Insbesondere
dann, wenn die Porenwandungen zum Zeitpunkt der Applikation des
Dichtungsmaterials mit einem Wasserfilm benetzt sind, ist die Wirksamkeit
der aus der
DE 198
28 714 A1 bekannten Abdichtungsmaßnahme begrenzt. Über
den wasserbenetzten Porenwandungsbereich kommt es auch nach Applikation
des bekannten Abdichtungsmaterials noch zu einem Wassertransport,
wobei sich in der Praxis gezeigt hat, daß das Quellungsvermögen
des bekannten Abdichtungsmaterials nach dessen Aushärtung
nicht ausreicht, um bei anstehendem Wasser den Wassertransport über
den Porenwandungsbereich vollständig zu unterbinden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Dichtungsmaterial und ein
Verfahren zur Abdichtung von Hohlräumen in Baustoffen und/oder
Bauteilen, insbesondere Gebäudebauteilen, zur Verfügung zu
stellen, das eine einfache, zuverlässige und vollständige
Abdichtung gegen anstehendes Wasser wartungsfrei und bei geringen
Kosten ermöglicht und dabei als Horizontal- und/oder Vertikalsperre
im Baustoff und/oder Bauteil wirken kann.
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Zur
Lösung der vorgenannten Aufgabe wird bei einer ersten Ausführungsform
der Erfindung ein Dichtungsmaterial vorgeschlagen, das wenigstens ein
wasserquellfähiges dauerelastisches Polymer und/oder wenigstens
eine wasserquellfähige dauerelastische mineralische Substanz
aufweist, wobei das Polymer und/oder die mineralische Substanz bereits vor
dem Einbringen in einen im Baustoff und/oder im Bauteil vorgesehenen
Hohlraum in einem vorgequollenen Gelzustand bzw. als sogenanntes
Gelkonzentrat vorliegt, d. h. vor der Applikation in den Gelzustand überführt
wird. Bei einem Hohlraum im Sinne der Erfindung handelt es sich
beispielsweise um Kapillaren oder Poren in dem Baustoff oder Bauteil
oder um Spalte, Risse oder dergleichen. Darüber hinaus kann
der Hohlraum auch in den Baustoff oder das Bauteil gezielt eingebracht
worden sein, um das Dichtungsmaterial zu applizieren. Beispielsweise können
Bohrungen in den Baustoff und/oder das Bauteil eingebracht und mit
dem Dichtungsmaterial befüllt werden. Beim Aufquellen kann
dann das Dichtungsmaterial durch den entstehenden Quellungsdruck
ausgehend von der Bohrung in umliegende Kapillaren, Poren, Risse
und Spalte eindringen und diese abdichten. Das erfindungsgemäße
Dichtungsmaterial ist vorzugsweise zur Abdichtung von porösen Gebäudeteilen
vorgesehen, insbesondere von Mauerwerken mit einem Porensystem.
Darüber hinaus läßt sich das erfindungsgemäße
Dichtungsmaterial grundsätzlich bei beliebigen Bauteilen
einsetzen, die gegen anstehendes und/oder drückendes Wasser abgedichtet
werden sollen, beispielsweise bei Rohren, Manschetten, Muffen, Kabelkästen
oder dergleichen.
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Das
erfindungsgemäße Abdichtungsmaterial eignet sich
insbesondere zur Horizontal- und/oder Vertikalabdichtung von Mauerwerken,
insbesondere Mauerwerken aus porösen Baustoffen, beispielsweise
zementgebundenen Baustoffen, Ziegelbaustoffen, kalkgebundenen Baustoffen
oder Natursteinen. Die Abdichtung wirkt unter allen Lastfällen,
insbesondere bei nichtdrückendem Wasser, positivem oder
negativem Wasserdruck und bei Kapillarfeuchtigkeit. Da das erfindungsgemäße
Abdichtungsmaterial preisgünstig herzustellen ist, wird
eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu herkömmlichen Dichtungsmaterialien
gewährleistet. Im übrigen wird im Vergleich zu
herkömmlichen Systemen auch eine Wirksamkeit und Dauerhaftigkeit
beim Lastfall ”negativer Wasserdruck” aufgrund
der Verankerung der Materialien im Porensystem entscheidend erhöht. Hier
wirkt sich vorteilhaft aus, daß das erfindungsgemäße
Dichtungsmaterial sogar in Kapillaren mit einem Durchmesser von
1 μm ohne weiteres eindringen kann.
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Kommt
das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial mit Feuchtigkeit
in Kontakt, so führt dies zu einem weiteren Aufquellen
des vorgequollenen in einem Gelzustand vorliegenden Polymers und/oder
zu einem weiteren Aufquellen der mineralischen Substanz unter Aufnahme
der im Baustoff und/oder Bauteil vorhandenen Feuchtigkeit. Aufgrund
der Dauerelastizität des erfindungsgemäßen
Dichtungsmaterials weist das Dichtungsmaterial selbstreparierende
Eigenschaften auf, d. h. im Fall neu hinzukommender Undichtigkeiten
reagiert das Material selbsttätig auf die eindringende
Feuchtigkeit und verpreßt sich aufgrund der hohen Quellungsreserven
in Richtung der Undichtigkeit. Anders als bei Dichtungsmaterialien, die
durch chemische Reaktion porenfüllende Massen bilden, härtet
das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial nach dem
Einbringen in den Baustoff und/oder das Bauteil nicht aus, sondern
bleibt elastisch, so daß über neu entstehende
Schäden eindringende Feuchtigkeit von dem Dichtungsmaterial
aufgenommen und die beschädigten Stellen im Baustoff und/oder
im Bauteil durch das aufquellende Polymer und/oder die aufquellende
mineralische Substanz nachträglich abgedichtet werden.
Gleichwohl führt das Abdichtungsmaterial nicht zu einer
Vergrößerung des Dampfdiffusionswiderstandes,
so daß die Atmungsfähigkeit des Baustoffs und/oder
Bauteils erhalten bleibt. Im Ergebnis kommt es bei Verwendung des
erfindungsgemäßen Dichtungsmaterials nicht zu negativen
Einflüssen auf das Raumklima.
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Das
Polymer und/oder die mineralische Substanz wird vor der Applikation
vorzugsweise in Wasser vorgequollen. Im Gelzustand weist das Polymer und/oder
die mineralische Substanz eine hohe Flexibilität bzw. Nachgiebigkeit
auf und dringt damit auch leichter in Poren, Kapillaren und Spalte
im Baustoff und/oder im Bauteil ein. Das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial
verpreßt sich daher im Gelzustand in Kapillaren mit einem
Durchmesser ab ca. 1 μm, wobei sich das Dichtungsmaterial
durch Kapillarkräfte in einem porösen Baustoff
und/oder Bauteil sehr gut verteilt und dabei weiter aufquillt. Dadurch
wird das Wassertransportvermögen in Kapillaren und Poren
reduziert, die Kapillaren und Poren werden verstopft und/oder ausgefüllt
von dem Dichtungsmaterial. Das erfindungsgemäße
Dichtungsmaterial läßt sich auch vorteilhaft zur
Abdichtung von Kapillar- und Porensystemen in Baustoffen und Bauteilen
einsetzen, die wasserbenetzte Porenwandungsbereiche aufweisen.
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Der
Vorquellungsgrad des Polymers und/oder der mineralischen Substanz
sollte vor dem Einbringen in den Hohlraum 5:1 bis 30:1, vorzugsweise
10:1 bis 20:1, insbesondere 10:1 bis 14:1, betragen, jeweils bezogen
auf einen un gequollenen Zustand des Polymers und/oder der mineralischen
Substanz. Dies stellt eine leichte Verformbarkeit des Dichtungsmaterials
sicher, so daß sich das erfindungsgemäße
Abdichtungsmaterial leicht in ein Kapillar- und/oder Porensystem
einbringen läßt. Der Vorquellungsgrad ergibt sich
dabei aus dem Verhältnis der Masse des quellfähigen
Polymers und/oder der quellfähigen Substanz im vorgequollenen
Zustand zur Masse des Polymers und/oder der Substanz im nicht gequollenen
trockenen Zustand.
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Darüber
hinaus ist vorgesehen, daß das Polymer und/oder die mineralische
Substanz ein hohes Restquellungspotential aufweist. Dadurch werden selbstverpressende
Eigenschaften des Materials im Mauerwerk gewährleistet.
In diesem Zusammenhang kann der Restquellungsgrad des Polymers und/oder der
mineralischen Substanz mehr als 10:1, vorzugsweise zwischen 15:1
bis 30:1, betragen, jeweils bezogen auf den vorgequollenen Zustand.
Der Restquellungsgrad ergibt sich dabei aus dem Verhältnis der
Masse des Polymers und/oder der Substanz bei maximaler Quellung
zur Masse des Polymers und/oder der Substanz im vorgequollenen Applikationszustand.
Im Ergebnis kann der Quellungsdruck des Polymers und/oder der mineralischen
Substanz beim Aufquellen in Wasser und in einem abgeschlossenen
Hohlraum zwischen 0,5 bis 100 bar, vorzugsweise zwischen 10 und
70 bar, insbesondere 2 bis 15 bar, betragen. Der Quellungsdruck
ist abhängig von der eingebrachten Masse, der Polymerzusammensetzung,
der Art des Lösungsmittels, mit dem das Polymer in Kontakt
gebracht wird, und dem Restquellungsgrad. Wesentlich ist, daß es
bei dem Quellungsdruck nicht zu einer Zerstörung des Wandmaterials bzw.
Mauerwerks kommen darf. Die vorgenannten Werte beziehen sich auf
das Aufquellen des Polymers und/oder der mineralischen Substanz
in Leitungswasser oder voll entsalztem Wasser in einem geschlossenen
Volumen. Der hohe maximale Quellungsdruck des Polymers und/oder
der mineralischen Substanz in dem erfindungsgemäßen
Dichtungsmaterial führt zu einer wirkungsvollen Abdichtung,
insbesondere auch nach der Applikation bei Zufuhr von Feuchtigkeit über
später auftretende Risse im oder Beschädigungen
am Baustoff bzw. Bauteil.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist zur
Lösung der eingangs genannten Aufgabe ein Dichtungsmaterial
vorgesehen, das ein wasserquellfähiges dauerelastisches
Polymer und/oder wenigstens eine wasserquell fähige dauerelastische
mineralische Substanz aufweist, wobei wenigstens 20 Gew.-%, vorzugsweise
wenigstens 15 Gew.-%, der Partikel des Polymers und/oder der mineralischen
Substanz im trockenen nicht-gequollenen Zustand eine Korngröße
von weniger als 100 μm, vorzugsweise bis 90 μm,
aufweisen. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene
Korngrößenverteilung mit einem ausreichenden Anteil
von sehr kleinen Partikeln wird sichergestellt, daß das
Dichtungsmaterial in ein Kapillar- und/oder Porensystem eines Baustoffs
und/oder Bauteils ausreichend tief eindringen und das Kapillar-
und/oder Porensystem wirkungsvoll abdichten kann. Dadurch kann der
Wassertransportprozeß durch das Kapillar- und/oder Porensystem vollständig
unterbunden werden.
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Bevorzugt
wird das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial bei
der alternativen Ausführungsform der Erfindung ebenfalls
in einem vorgequollenen Gelzustand, beispielsweise als Paste, appliziert.
Das Vorquellen erfolgt vorzugsweise durch Anmischen von pulverförmigem
Abdichtungsmaterial in Wasser. Bei einer alternativen Ausführungsform
wird das Dichtungsmaterial im trockenen Zustand appliziert, vorzugsweise
in einem pulverförmigen Zustand. Wird das Dichtungsmaterial
in einem pulverförmigen nicht-vorgequollenen Zustand appliziert,
beträgt der maximal erreichbare Gesamtquellungsgrad des Dichtungsmaterials
vorzugsweise zwischen 75:1 bis 900:1, jeweils mit Bezug auf den
ungequollenen pulverförmigen Ausgangszustand. Grundsätzlich
ist jedoch auch ein Einsatz des erfindungsgemäßen
Dichtungsmaterials als Formkörper, beispielsweise in Zylinderform,
oder gekapselt in geldurchlässigen Materialien, beispielsweise
in Textilschläuchen, möglich und von Vorteil.
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Um
eine hohe Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Dichtungsmaterials
zum Abdichten von Kapillar- und Porensystemen sicherzustellen, kann die
Korngröße des Polymers und/oder der mineralischen
Substanz im trockenen, nichtgequollenen Zustand zwischen 1 μm
bis 1000 μm, vorzugsweise zwischen 50 bis 350 μm,
betragen. Weiter vorzugsweise ist vorgesehen, daß die maximale
Korngröße des Polymers und/oder der mineralischen
Substanz im trockenen, nicht-gequollenen Zustand weniger als 600 μm,
vorzugsweise weniger als 500 μm, beträgt. Die Begrenzung
der maximalen Korngröße trägt zu einer hohen
Eindringtiefe des Dichtungsmaterials in ein Kapillar- und/oder Porensystem
im Baustoff bzw. Bauteil bei. Vorzugsweise liegt das Polymer und/oder die
mineralische Substanz im trockenen nicht-gequollenen Zustand pulverförmig
vor.
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Als
quellfähige Substanzen eignen sich natürliche
und/oder synthetische Polymere und/oder mineralische Substanzen.
Als natürliche Substanzen können beispielsweise
Polysaccharide ausgewählt aus Alginaten, Alginsäure,
Amylose, Amylopektin, Callose, Carragenan, Cellulose, Chitin, Dextran,
Guluronsäure, Inulin, Laminarin, Lichenin, Pullulan, Pustulan,
Stärke, Stärkederivaten, Xanthan oder Mischungen
derselben eingesetzt werden. Als synthetische Polymere können
z. B. Materialien aus hochsaugaktivem synthetischen Polymer, ausgewählt
aus Polymeren auf (Meth)acrylatbasis, Poly(meth)acrylsäure
und deren Salzen, Polyacrylamid, Polyalkoholen und Copolymeren der
genannten synthetischen Polymere und weiteren Vernetzungs- und Verarbeitungshilfsmitteln
und Eigenschaftsverbesserern eingesetzt werden. Als mineralische
Substanzen können beispielsweise Tone wie Bentonit oder
Kalonit verwendet werden.
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Vorzugsweise
können die vorgenannten Dichtungsmaterialien ohne Zuschlagstoffe
verwendet werden. Es versteht sich, daß die vorgenannten Dichtungsmaterialien
gegebenenfalls aber auch weitere Zuschlagstoffe, wie nicht wasser-quellfähige Füllmaterialien,
und Eigenschaftsverbesserer aufweisen können, ohne daß dies
im einzelnen erwähnt ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als
Dichtungsmaterial ein dreidimensional quervernetztes Polyacrylat
auf Basis von Acrylsäure eingesetzt, wobei auch hier gegebenenfalls weitere
Zuschlagstoffe und Eigenschaftsverbesserer im Dichtungsmaterial
enthalten sein können. Die Acrylsäure wird vorzugsweise
teilneutralisiert verwendet, wozu beispielsweise Natriumhydroxid
oder Kaliumhydroxid eingesetzt werden können. Folgende Syntheseparameter
führen zu einem für die Abdichtungsaufgabe geeigneten
Polymer:
- – Konzentration des Basismonomers
(Acrylsäure + Natriumacrylat): 0,5 bis 5 mol/l Lösungsmittel (Wasser)
- – Anteile einer Vernetzerkomponente: 0,05 bis 10 mol%
- – Teilneutralisationsgrad der Acrylsäure:
0 bis 100%
- – Korngrößen der trockenen Polymere:
50 bis 800 μm.
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Die
Applikation des erfindungsgemäßen Dichtungsmaterials
sieht vorzugsweise zunächst vor, eine Mehrzahl von Bohrlöchern
rasterförmig in eine Außenwand des Baustoffs und/oder
Bauteils einzubringen und das Dichtungsmaterial anschließend
in die Bohrlöcher zu injizieren, wobei der Bohrlochabstand
zwischen 5 bis 1000 mm, vorzugsweise zwischen 150 bis 250 mm, insbesondere
ca. 200 mm, betragen kann. Die Dimension der Bohrungen und der Bohrlochabstand
sind je nach vorliegendem Schadenfall auszuwählen. Vorzugsweise
werden Bohrungen mit einem Durchmesser von 2 bis 50 mm, insbesondere
von ca. 14 mm, vorgesehen. Die Bohrungen können versetzt
zueinander oder unversetzt in die Wand eingebracht werden. Dabei
kann eine Bohrung sowohl im 90°-Winkel zur Wand oder aber auch
in jedem anderen beliebigen Winkel in die Wand eingebracht werden,
wobei, vorzugsweise, der Winkel zwischen der Mittellängsachse
des Bohrlochs und der Ebene der Wand 15° bis 60° betragen
kann. Dies erleichtert das Einbringen des Dichtungsmaterials. Die
Bohrlochlänge variiert in Abhängigkeit vom Bohrlochwinkel
und kann grundsätzlich jede Abmessung annehmen. Vorzugsweise
werden zwei bis drei Bauteillagen, beispielsweise nebeneinanderliegende Mauerlagen, überbrückt
und/oder es wird bis wenige Zentimeter vor die gegenüberliegende
Wand gebohrt.
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Das
Dichtungsmaterial kann mit einem Injektionsdruck von 2 bis 8 bar,
vorzugsweise 4 bis 6 bar, in das Bohrloch injiziert werden. Dabei
wird das Dichtungsmaterial in einem Arbeitsschritt in das Bohrloch verpreßt
und verteilt sich dann auch aufgrund der hohen Quellungsreserve
im Baustoff bzw. im Bauteil. Die Verpressung erfolgt vorzugsweise
mit einer Niederdruckpumpe, die aus einem entsprechend großen Vorratsbehälter
gespeist werden kann. Grundsätzlich ist es aber möglich,
Kartuschen einzusetzen, die das Dichtungsmaterial enthalten und
mit einer Handkartuschenpistole entleert werden können.
Das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial und Verfahren
lassen eine wirkungsvolle nachträgliche Abdichtung von Rissen
und Spalten sowie Kapillar- und Porensystemen, insbesondere in Mauerwerken,
bei geringem apparativen Aufwand zu. Gleichzeitig können
durch den erzeugten Injektionsdruck hohe Eindringtiefen realisiert
und hohe Feuchtegehalte bis 100% Feuchte im Baustoff und/oder Bauteil
behandelt werden. Mit der Erfindung kann somit ein im Bereich der drucklosen
Injektion vorliegendes Kostenniveau erreicht werden, wobei gleichzeitig
die hohe Leistungsfähigkeit der Injektion unter Druck realisiert
wird. Die bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren
zur drucklosen Injektion erforderlichen Nacharbeiten, insbesondere
das Auffüllen von Injektionsmittelbehältern, entfallen
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Alle
vorgenannten Wertebereiche umfassen erfindungsgemäß auch
Zwischenwerte, auch wenn dies nicht im einzelnen ausdrücklich
hervorgehoben worden ist.
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Zweckmäßige
Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf
die Figuren der Zeichnung, wobei
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1 eine
schematische Querschnittsansicht eines Gebäudeteils zeigt,
wobei das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial in
eine Bohrung in einer Wand des Gebäudeteils und in den
Bereich der Aufstandsfläche der Wand auf einer Bodenplatte
des Gebäudeteils injiziert worden ist,
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2 eine
schematische Querschnittsansicht eines anderen Gebäudeteils,
wobei das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial in
einen Freischnitt zwischen einer horizontalen Wand eines Streifenfundamentes
und einer Bodenplatte injiziert worden ist und
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3 eine
schematische Querschnittsansicht eines weiteren Gebäudeteils,
wobei eine Mehrzahl von Bohrlöchern rasterförmig
in ein Mauerwerk eingebracht und das Dichtungsmaterial in die Bohrlöcher
injiziert worden ist.
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In 1 ist
ein Gebäudeteil 1 aufweisend eine sich in vertikaler
Richtung erstreckende Wand 2 und eine Bodenplatte 3 dargestellt.
Die Wand 2 weist eine Mehrzahl von Bohrlöchern 4 auf,
die rasterförmig angeordnet sind, wobei lediglich ein Bohrloch 4 exemplarisch
dargestellt ist. In das Bohrloch 4 ist ein Dichtungsmaterial 5 injiziert
worden, das wenigstens ein wasserquellfähiges dauerelastisches
Polymer und/oder wenigstens eine wasserquellfähige dauerelastische
mineralische Substanz aufweist. Bei dem Dichtungsmaterial 5 handelt
es sich um ein selbstinjizierendes Material, das sich in Richtung
der anstehenden Feuchte in einem Kapillar- oder Porensystem bzw.
in Rissen und Spalten der Wand 2 verteilt und in der Art
einer Horizontalsperre zu einer Abschottung der Wand 2 gegenüber
aufsteigender Feuchtigkeit 5a führt. Dabei wird
das Dichtungsmaterial 5 in einem vorgequollenen Gelzustand
oder im trockenen Zustand in das Bohrloch 4 eingebracht,
wobei der (Rest-)Quellungsgrad des Polymers und/oder der mineralischen
Substanz im Dichtungsmaterial 5 ausreichend groß ist,
um bei Auftreten von aufsteigender Feuchtigkeit 5a in der
Wand 2 (weiter) aufzuquellen und das Kapillar- oder Porensystem
bzw. Risse und Spalten in der Wand 2 zu verschließen,
was in 1 schematisch durch Pfeile 5b dargestellt
ist. Bei Kontakt mit der Feuchtigkeit 5a quillt das Dichtungsmaterial 5 auf,
verpreßt sich durch den entstehenden Quellungsdruck selbsttätig
in Hohlräume in der Wand 2 und führt
so zu deren Verstopfung. Im vorgequollenen Gelzustand weist das
Dichtungsmaterial 5 dabei eine ausreichend hohe Viskosität
auf, um bereits beim Injizieren in die Wand 2 auch in kleinste
Risse und Kapillaren mit einer Breite bzw. einem Durchmesser ab
1 μm eindringen zu können. Im trockenen, nicht-gequollenen
Zustand weisen vorzugsweise 20 Gew.-%, weiter vorzugsweise wenigstens
25 Gew.-%, der Partikel des Polymers und/oder mineralischen Substanz
eine Korngröße von weniger als 100 μm,
insbesondere bis 90 μm, auf. Dadurch wird sichergestellt,
daß das Dichtungsmaterial auch beim Einbringen im trockenen
Zustand ausreichend tief in ein Kapillar- und/oder Porensystem eines
Baustoffs und/oder Bauteils eindringen und das Kapillar- und/oder
Porensystem wirkungsvoll abdichten kann. Es versteht sich, daß die
angegebenen Korngrößen auch beim Einbringen des
Materials in einem vorgequollenen Gelzustand das Eindringen in ein
Kapillar- und/oder Porensystem eines Baustoffs erleichtern.
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Beispielsweise
kann das Dichtungsmaterial 5 in dem vorgequollenen Gelzustand
als Abdichtungspaste vorliegen. Das pastöse Abdichtungsmaterial
kann dann mit einer Niederdruckpumpe oder in einer Kartusche bevorratet
mit einer Handkartuschenpistole injiziert werden. Beispielsweise
kann das Abdich tungsmaterial mit einer Niederdruckpumpe durch einen
Bohrpacker direkt in das Bohrloch 4 eingepreßt
werden, um eine optimale Verteilung des Dichtungsmaterials 5 in
der Wand 2 zu erreichen. Die Materialmenge pro Bohrloch 4 kann
300 bis 500 mm betragen, was zu sehr guten Abdichtungsergebnissen
führt. Gleichzeitig führt das Einbringen über
einen Bohrpacker zu einem optimalen Verschluß des Bohrlochs 4,
wobei der Bohrpacker als Quellungsdruckgegenlager wirkt und vor
der Applikation des Dichtungsmaterials 5 in einfacher Weise
bei sauberen Bohrlochflanken eingebaut werden kann. Grundsätzlich
kann als Quellungsdruckgegenlager auch ein Stopfen 18 vorgesehen
sein, der das Bohrloch 4 verschließt.
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Darüber
hinaus ist in 1 dargestellt, daß das
erfindungsgemäße Dichtungsmaterial 5 auch
in eine Vertiefung 6 in der Bodenplatte 3 injiziert
sein kann, wobei die Vertiefung 6 mit einer Platte 7 nach innen
abgeschlossen ist. Dringt Feuchtigkeit 10 von außen
seitlich in den Zwischenraum zwischen einer Aufstandsfläche 8 der
Wand 2 und einer Bodenfläche 9 der Platte 3 ein,
verpreßt sich das Dichtungsmaterial 5 durch den
entstehenden Quellungsdruck selbsttätig im Zwischenraum
und führt so zur Verstopfung und Abdichtung des Zwischenraums.
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In 2 ist
eine schematische Querschnittsansicht eines anderen Gebäudeteils 11 dargestellt. Der
Gebäudeteil 11 weist ein Streifenfundament mit einem
horizontalen Sockel 12 und einer vertikalen Wand 13 auf,
wobei die Wand 13 seitlich an eine Bodenplatte 14 angrenzt.
Die Bodenplatte 14 liegt auf einem verdichteten Boden 15 auf.
Zur Abdichtung des Streifenfundaments 11 gegen auf der
Innenseite der Wand 13 aus dem verdichteten Boden 15 aufsteigende
Feuchtigkeit 16 ist in einen Freischnitt 17 zwischen
der Wand 13 und der Bodenplatte 14 ein Dichtungsmaterial 5 injiziert
worden, wobei der Freischnitt 17 nach oben mit einem Stopfen 18 fest
verschlossen ist. Der Stopfen 18 wirkt als Quellungsdruckgegenlager
für das Dichtungsmaterial 5. Durch Aufnahme von
Feuchtigkeit 16 quillt das Dichtungsmaterial 5 auf und
drückt zum Teil gegen den verdichteten Boden 15,
wobei es durch die selbstverpressenden Eigenschaften des Dichtungsmaterials 5 auch
zu einer wirkungsvollen Abdichtung zwischen der Innenseite der Wand 13 und
der angrenzenden Bodenplatte 14 kommt. Ein Aufsteigen von
Feuchtigkeit auf der Innenseite der Wand 13 ist damit ausgeschlossen.
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In 3 ist
ein weiterer Gebäudeteil 19 dargestellt, der von
einer Mehrzahl von vermauerten Ziegeln 20 gebildet wird.
In das Mauerwerk ist eine Mehrzahl von Bohrungen 21 eingebracht,
wobei in jede Bohrung 21 ein Dichtungsmaterial 5 injiziert
und anschließend die Bohrung 21 mit einem Stopfen 22 verschlossen
worden ist. Das in die Bohrung 21 applizierte Dichtungsmaterial 5 bildet
bei Kontakt mit Wasser ein sich selbst injizierendes Gel, das sich
in Richtung der anstehenden Feuchte in den Mauerwerksrissen 22a und
dem Porensystem des Mauerwerks verteilt und zu einer Abschottung
von aufsteigender Feuchte führt. Dies ist durch Pfeile 22b dargestellt.
Durch diesen Mechanismus wird eine hohe Abdichtungsgüte
erzielt, die zu einer deutlichen Vereinfachung im Bereich der Gebäudesanierung
beiträgt. Wie sich aus 3 weiter
ergibt, sind die Bohrungen 21 versetzt zueinander rasterförmig
angeordnet, zum Teil im unmittelbaren Bereich der Risse 22a, was
zu einem hohen Durchsetzungsgrad des Mauerwerks mit dem Dichtungsmaterial 5 bzw.
zu einer wirksamen Horizontal- und Vertikalabdichtung führt. Darüber
hinaus ist in 3 schematisch eine lückenhafte
Fuge 23 im Mauerwerk dargestellt, die durch das Dichtungsmaterial 5 verschlossen
und abgedichtet ist.
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Die
Applikation des Dichtungsmaterials 5 führt bereits
nach wenigen Tagen zu einer signifikanten Abnahme der in dem so
behandelten Gebäudeteil 1, 10, 19 enthaltenen
Feuchte. Nach 90 Tagen konnten Feuchteabnahmen von bis
zu 85% ermittelt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19828714
A1 [0012, 0013]