DE19722557C2 - Verfahren zum Konservieren von Klinker- und Natursteinfassaden und Mittel zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen und Konservieren von Klinker- und Natursteinfassaden sowie ein Reinigungsgranulat zur Durchführung des Verfahrens.

Durch Witterungseinflüsse und heute verstärkt durch Ablagerung von Schadstoffen wie Schmutzteilchen aus Staub, Ruß, Sand und Gummiab­ rieb verändern Fassaden in relativ kurzer Zeit ihr Aussehen. Insbe­ sondere bei Sandstein führen Ablagerungen dieser Schmutzteilchen zu einer Schädigung der Fassadenoberfläche. Zur Vermeidung größerer Schäden am Bauwerk ist deshalb eine Reinigung der Fassadenoberfläche erforderlich.

Zur Reinigung von Gesteinsoberflächen sind verschiedene Verfahren bekannt, bei denen als Reinigungsmittel ein Druckluft-Wasser-Gemisch verwendet wird, dem ein Strahlgut beigemengt ist.

Beispielsweise ist in der Patentanmeldung DE 40 03 324 A1 ein Verfahren zur schonenden Reinigung von Gesteinsoberflächen beschrie­ ben. Bei diesem wird unter Verwendung eines Druckluftstromes, dem auch Wasser zugefügt werden kann, Strahlgut gegen die zu reinigende Oberfläche geschleudert. Als Strahlgut werden Partikel von maximal 250 µm, insbesondere Glasperlen verwendet.

In der EP 0 171 448 A1 wird ein Reinigungsverfahren be­ schrieben, bei dem ein Gemisch aus Wasser, Druckluft und Strahlgut als Reinigungsmittel über eine Düse gegen die zu reinigende Ober­ fläche geschleudert wird. Als Strahlgut wird Sand, Quarz, Korund oder Flugasche mit einer Körnung zwischen 0,1 und 3 mm verwendet. Dieses Verfahren arbeitet mit einem Wasserdruck von 70 bis 130 bar im Niederdruckbereich.

Durch die Reinigungsprozedur sind jedoch Poren und Kapillaren der Mauerwerksoberfläche geöffnet und dadurch für Wasser und neue Schad­ stoffe besonders aufnahmebereit, weshalb die gereinigte Fassade ge­ gen erneute Verschmutzung und Schädigung geschützt werden muß.

Die EP 0 058 657 A1 sieht eine Reinigung der Oberfläche durch eine Berieselung der Fassade mit Kalkwasser vor. Mit dieser Methode ist es zwar bedingt möglich, die Bindung im Stein durch Kalkablagerungen zu verbessern, eine wünschenswerter äußerlicher Porenverschluß oder gar eine wasserabweisende Ausrüstung der Fassadenoberfläche tritt mit diesem Verfahren nicht ein. Es ist des­ halb, wie bei anderen bekannten Reinigungsverfahren erforderlich, die Konservierung der Fassade in einem weiteren separaten Arbeits­ schritt durchzuführen.

Nach der DE-OS 30 18 116 ist es bekannt, die Konservierung dadurch zu bewirken, daß die Fassadenoberfläche durch Imprägnierung mit ei­ ner Silikonharzlösung, einer Metallseifenlösung oder einer Lösung eines oligomeren Organosiloxanes hydrophobierend ausgerüstet wird.

Diese Stoffe sind jedoch mehr oder weniger giftig und umweltschädi­ gend, so daß besondere Vorkehrungen bei deren Verarbeitung getroffen werden müssen.

Gemäß den Veröffentlichungen DE-OS 44 43 370 und WO 96/16237 ist es bekannt, Mauerwerksoberflächen gegen Feuchtigkeit dadurch zu schüt­ zen, daß Paraffin als Schmelze oder als Emulsion auf die Mauerwerks­ oberfläche aufgetragen wird. Diese Verfahren sind aufwendig und wegen der bleibenden Bearbeitungsspuren für Fassaden schlecht geeig­ net.

Mit anderen Verfahren, so auch nach dem in der DE-OS 30 30 512 be­ schriebenen, wird eine hydrophobierende Ausrüstung der Fassadenober­ fläche durch Aufbringen einer Suspension von Kieselsäureexerogelen oder -hydrogelen in einer Alkalisilikatlösung mit darin metastabil gelöster Kieselsäure erzielt. Auch diese Stoffe erfordern als che­ misch wirkende Produkte bei der Verarbeitung besondere Vorkehrungen bezüglich Arbeits- und Umweltschutz. Darüber hinaus ist die Lang­ zeitstabilität einer derartigen Konservierung nicht gewährleistet.

Zur Erhöhung der Dauerbeständigkeit von bewittertem porösen Bauma­ terial ist es nach der Patentanmeldung DE 41 26 589 bekannt, die Wasseraufnahmefähigkeit des Baumaterials dadurch zu verringern, daß deren Oberfläche mit Tonmineralen imprägniert wird. Zum Einbringen des Tonminerals in die Steinoberfläche wurde vorgeschlagen, den zu behandelnden Stein in einer Tonmineralsuspension ein- oder mehrmals zu tränken. Dieses Verfahren ist jedoch nicht besonders für die Sa­ nierung von Fassaden geeignet, da es sehr aufwendig ist, an der zu sanierenden Mauerwerksoberfläche dichtende Behälter anzubringen, von denen aus die Mauerwerksoberfläche mit Tonmineral getränkt werden kann. Die Imprägnierung der Fassadenoberfläche durch Einstreichen mit einer Tonmineralsuspension zu bewirken, ist praktisch nicht wirksam, da aus optischen Gründen die Fassadenoberfläche von anhaf­ tendem Tonmineral gereinigt werden muß. Da das Tonmineral durch das Einstreichen nur oberflächlich aufgebracht ist, wird es beim nach­ folgendem Reinigen der Oberfläche wieder weitestgehend entfernt.

Ferner ist in dem Patent DE 40 21 068 ein Verfahren beschrieben, durch welches poröse Oberflächen von Bauwerken sowohl gereinigt wie auch konserviert werden. Nach diesem Verfahren wird mit Hilfe von strömender Luft in einem ersten Schritt ein flüssiges Stahlkonser­ vierungsmittel in die tieferen Schichten des Bauwerks und in einem zweiten Schritt ein flüssiges Steinkonservierungsmittel in die Bau­ werksoberfläche injiziert. Vor dem Injizieren des Steinkonservie­ rungsmittels wird zur Entfernung von Resten des Stahlkonservierungs­ mittels, in einem Zwischenschritt oder zusammen mit dem Steinkonser­ vierungsmittel, ein Reinigungsmittel in die poröse Bauwerksoberflä­ che eingebracht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reini­ gung und Konservierung von Fassaden aus Klinker- oder Naturstein, insbesondere an Fassaden von kulturhistorisch wertvollen Bauten, unter Anwendung von Tonmineralen zu schaffen, bei dem die Fassadenoberfläche in einfacher Art und Weise bis in tiefere Schichten mit Tonmineral imprägniert werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Mittel zur einfachen Durchführung des Verfahrens zu finden.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des Patentanspru­ ches 1 gelöst. Anspruch 2 betrifft eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens, nach dem als Tonmineral bulgarische Bentonite verwendet werden. Anspruch 3 betrifft ein neues Reinigungsgranulat, mit dem die Durchführung des Verfahrens wesentlich vereinfacht wird.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Reinigung und Konservierung der Fassadenoberfläche dadurch zu bewirken, daß dem Wasser und Granulat enthaltenden Reinigungsmittel Tonmineral in einem Masseverhältnis von 1 Teil Tonmineral zu 5 bis 20 Teilen Wasser unmittelbar vor dem Aufbringen auf die Fassadenoberfläche beigemengt wird. Die Beimengung des Ton­ minerals erfolgt zweckmäßigerweise nur während einer bestimmten Dauer des Reinigungsverfahrens, wobei es günstig ist, das Tonmineral während einer ersten Phase des Reinigungsprozeßes beizumengen, damit zum Schluß eine optisch saubere Fassadenoberfläche erzielt wird. Am wirksamsten für die Erzeugung einer wasserdichten Oberfläche hat sich die Verwendung des Tonminerals BNT (Abbaugebiet Bentonit, Bul­ garien) erwiesen.

Zur besonders einfachen Durchführung des Verfahrens wird ein neues Mittel vorgeschlagen. Dies besteht aus dem üblicherweise bei Nieder­ druck-Reinigungsverfahren eingesetztem Granulat, das mit Tonmineral vermengt ist. Vorteilhaft ist ein Mischungsverhältnis von 1 Masse­ teil Tonmineral auf 30 bis 100 Masseteilen Granulat.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist unabhängig davon, ob das Ton­ mineral unmittelbar vor Ort dem Reinigungsmittel zugesetzt wird oder ob mit Tonmineral versetztes Granulat verwendet wird, folgende:

Das Tonmineral dringt in Abhängigkeit von der Gesteinsstruktur, des Aufbringdruckes und der Feuchtigkeitsbelastung des Mauerwerks wäh­ rend des Reinigungsprozesses in die Poren und Kapillaren der Fassa­ denoberfläche vor und bildet dort eine dichtende Schicht. Durch die Eigenschaften des Tonminerals wird dessen dichtende Wirkung bei nachfolgenden Benetzungen und Trocknungsvorgängen, wie sie durch den Witterungsverlauf eintreten, verbessert. Es wurde dabei herausgefun­ den, daß die Eindringtiefe des Tonminerals und damit die Dauerbe­ ständigkeit der Imprägnierung größer ist, wenn die Benetzungsdauer des Tonminerals vor dem Behandeln der Fassadenoberfläche möglichst kurz gehalten wird. Eine Umweltschädigung durch das natürlich vor­ kommende Tonmineral ist nicht zu befürchten. Auch sind zusätzliche Arbeitsschutzmaßnahmen beim Aufbringen des Tonminerals über die ohnehin für die Anwendung des Niederdruck-Reinigungsverfahrens er­ forderlichen, nicht nötig. Das Verfahren ist insbesondere für die Abdichtung von gereinigten oder aber auch neu errichteten Sandstein­ fassaden geeignet. Eine besondere Bedeutung kommt dem Verfahren bei der Konservierung von restaurierten Fassaden historischer Gebäude zu.

Nachfolgend wird das Verfahren an einem Ausführungsbeispiel erläu­ tert.

Die Reinigung der Fassade aus Naturstein erfolgt nach einem Nieder­ druckverfahren, bei dem mit einem Wasser-Luft-Gemisch ein Granulat auf die zu behandelnde Oberfläche gestrahlt wird. Der Druck für den Reinigungsstrahl wird je nach Verschmutzungsgrad und Empfindlichkeit der zu behandelnden Fassadenoberfläche eingestellt. Empfindliche Oberflächen können dabei nur mit niedrigen Drücken gereinigt werden. Größere Verschmutzungen erfordern dann längere Bearbeitungszeiten. Der Einsatz von Chemikalien und von Warmwasser sind bei diesen Ver­ fahren in der Regel vermeidbar. Zum Konservieren der Fassadenober­ fläche wird dem Wasser-Luft-Granulat-Gemisch unmittelbar vor dem Auftragen auf die Fassadenoberfläche pulverförmiges Tonmineral BNT, das unter dem Handelsnamen "Bentonit" bekannt ist, zugemischt. Dabei wird ein Masseverhältnis zwischen Tonmineral und Wasser von etwa 1 : 10 eingestellt. Dieses Mischungsverhältnis ist aber für die Wir­ kungsweise der Konservierung unkritisch. Das im Wasser suspendierte Tonmineral hat ein hervorragendes Kriechverhalten und dringt so in die Poren und Kapillaren des Mauerwerks ein. Es dichtet infolge sei­ ner Eigenschaften die Fassade hervorragend gegen das Eindringen von Wasser und den mit diesem transportierten Schadstoffen ab. Durch die kurze Benetzungsdauer ist das Tonminerals nur in geringem Maße auf­ gequollen, was das Eindringen der Tonmineralpartikel in die Poren und Kapillaren der Fassadenoberfläche erleichtert. Nachfolgende durch den Witterungsablauf erfolgende Benetzungen und Trocknungen führen zu einer Verbesserung der Abdichtung.

Vor dem Abschluß der Reinigungs- und Konservierungsprozedur an einer behandelten Fläche wird die Beimischung des Tonminerals zum Reini­ gungsgemisch eingestellt, wodurch diese von oberflächlich anhaften­ dem Tonmineral befreit wird. Die konservierten Fassadenoberflächen entsprechen optisch einer gereinigten und nicht konservierten Flä­ che. Damit eine erneute Ablagerung von Tonmineral auf der Fassaden­ oberfläche vermieden wird ist auch bei diesem Verfahren die auch sonst übliche Reinigungsfolge der zu behandelnden Teilflächen von oben nach unten einzuhalten.

Die Konservierungsmethode ist hervorragend für historische Gebäude geeignet. Die Konservierung hat eine hervorragende Langzeitstabili­ tät. Sollte sich später eine erneute Reinigung der Fassade erforder­ lich machen, ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens pro­ blemlos ohne Vorbehandlung der Mauerwerksoberfläche möglich.

Dadurch daß diese Konservierungsmaßnahme während des Reinigungsvor­ ganges durchgeführt wird, und zusätzliche Arbeits- und Umweltschutz­ maßnahmen nicht getroffen werden müssen, verbessert sich die Ökono­ mie des Verfahrens erheblich.

Die Erfindung ist nicht an dieses Ausführungsbeispiel gebunden. So ist es z. B. auch möglich, die Tonminerale bereits dem Reinigungs­ granulat beizugeben. Vorteilhaft ist ein Mischungsverhältnis von 1 : 30 bis 1 : 100 Masseteilen Tonmineral zu Masseteilen Reinigungs­ granulat. Die Reinigung der Fassadenoberfläche von anhaftendem Tonmineral erfolgt mit einem Wasser-Luft-Gemisch.

Je nach Gegebenheiten des zu behandelnden Baumaterials können aber auch andere Tonminerale Verwendung finden. So ist es vorteilhaft, für relativ großporige Baumaterialien z. B. das Tonmineral BZ (Abbaugebiet Kremmlitz) zu verwenden. Auch sind entsprechend der Porenstruktur der Baumaterialien Mischungen von verschiedenen Tonmineralien denkbar.

Claims (3)

1. Verfahren zur Reinigung und Konservierung von Klinker- und Natursteinfassaden durch Imprägnierung mit einer Tonmineral­ suspension, wobei während der Durchführung eines an sich bekannten Niederdruckreinigungsverfahrens,
bei dem mit Hilfe eines Wasser-Luft-Gemisches ein Reinigungsgranulat auf die zu behandelnde Fassaden­ oberfläche gestrahlt wird,

• 1. dem Wasser-Luft-Granulat-Gemisch unmittelbar vor dem Auftragen auf die Fassadenoberfläche ein pulverförmiges Tonmineral in einem Verhältnis von 1 : 5 bis 1 : 20 Masseteilen von Tonmineral zum Wasseranteil beigemengt wird, oder
• 2. das Reinigungsgranulat eine Beimengung von pulverförmigem Tonmineral in einem Masseverhältnis von 1 : 30 bis 1 : 100 von Tonmineral zu Reinigungsgranulat enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Tonmineral bulgarische Bentonite, verwendet werden.

3. Reinigungsgranulat zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsgranulat eine Beimengung von pulverförmigem Tonmineral in einem Masseverhältnis von 1 : 30 bis 1 : 100 von Tonmineral zu Reinigungsgranulat enthält.