DE20104650U1 - Einrichtung zur Vermeidung von Mauerwerksschäden durch Salpeterbildung - Google Patents

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DE 8139 Pätentaiiwair

Diplom-Physiker

Reinfried Frhr. v. Schorlemer

Karthäuserstr. 5A 34117 Kassel Allemagne

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Fritz Krug, 34270 Schauenburg

( Einrichtung zur Vermeidung von Mauerwerksschäden durch Salpeter-

™ bildung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung und allgemein die Verhinderung der Salpeterbildung an Mauerwerksoberflächen.

An Wänden oder Decken aus Mauerwerk, das üblicherweise aus gebrannten oder ungebrannten Mauersteinen und Mörtel zusammengesetzt und auf der Innen- und/oder Außenseite mit einer Putzschicht versehen wird, entstehen häufig weiße Ausblühungen oder Verkrustungen in Form eines flockigen Belags, der in der Regel als "Salpeter" bezeichnet wird. Tatsächlich besteht dieser Belag aus wasserlöslichen Salzen, die sich in den ^^ Mauersteinen, im Mörtel oder im Erdreich befinden, aufgrund von Kapillareffekten mit

der Feuchtigkeit im Mauerwerk nach oben steigen und sich dann auf an die Luft grenzenden Oberflächen des Mauerwerks niederschlagen. Dabei kann es sich nicht nur um salpetersaure Salze wie z. B. Calciumnitrat handeln, das z. B. aus Harnstoff und faulenden Eiweißstoffen über die Nitrifikation zu Salpetersäure oxidiert, die dann mit Kalk zu Calciumnitrat umgesetzt wird, wie dies z. B. an Mauerwerken von Viehställen häufig zu beobachten ist. Vielmehr führen auch andere Salze wie z. B. Natriumsulfat und durch Dünge- und Auftaumittel in den Erdboden eingebrachte Salze zu weißlichen, fälschlich ebenfalls als Salpeter bezeichneten Ausblühungen.

Ein besonderes Problem stellt die Salpeterbildung in Wohngebäuden dar, wo die Oberflächen an den Innenseiten von Außenmauern meistens wesentlich trockener als an deren Außenseiten und am Boden sind. Dadurch wird der natürliche Feuchtigkeitsausgleich im

Mauerwerk gestört und die im Mauerwerk befindliche Feuchtigkeit durch Diffusion an die trockenen Innenwände transportiert, wo die mitgeführten Salze dann durch Verdunstung der Feuchtigkeit ausfallen. Dieser Effekt macht sich insbesondere dort bemerkbar, wo schlecht isolierte Grundmauern vorhanden oder eine ursprünglich vorhandene Isolierung defekt ist. Als Nachteil kommt hinzu, daß eine Trockenlegung der von Salpeterbildung betroffenen Räume wenig nützlich ist, weil hierdurch die Feuchtigkeit infolge des erhöhten Feuchtigkeitsgradienten verstärkt aufsteigt und die Salpeterbildung dadurch eher zu- als abnimmt.

Die beschriebene Salpeterbildung führt einerseits zu einem Schönheitsfehler, da sie hauptsächlich an Innenflächen auftritt, während an Außenflächen abgelagerte Salze durch Wind und Wetter wieder abgetragen werden können. Andererseits stellt die Salpeterbildung aber auch eine Gefährdung für das Mauerwerk und etwa vorhandene Putzschichten dar, weil im Mauerwerk oder Putz vorhandene Salze bei erneuter Feuchtigkeitsaufnahme eine erhebliche Volumenvergrößerung erfahren, was wie bei Frosteinbrüchen zu explosionsartigen Zerstörungen führen kann.

Zur Vermeidung einer derartigen Salpeterbildung sind zahlreiche Einrichtungen und Verfahren bekannt geworden. Dazu zählt z. B. das Anbringen einer Vertikalsperre durch Errichten von neuen, den geschädigten Mauern vorgesetzten Mauern, durch Verputzen der geschädigten Wände und/oder durch Aufgraben und Isolieren der Wände von außen her. Bekannt ist es auch, Mauern stückweise horizontal aufzusagen und durch Einlegen einer Metallplatte od. dgl. mit einer Horizontalsperre zu versehen. Weiterhin sind verschiedene Injektionsverfahren bekannt, bei deren Anwenddung die geschädigten Wände mit Bohrungen versehen und in diese dann drucklos oder unter Druck Flüssigkeiten eingebracht werden, die in Fugen, Risse, Kapillaren usw. eindringen, dort aushärten oder als elastische Masse abdichten und dadurch als Feuchtigkeitssperre wirken sollen. Schließlich sind Versuche bekannt, mit elektrischem Strom und unter Ausnutzung des Osmoseeffekts eine Umkehr der Fließrichtung der Feuchtigkeit in den Kapillaren zu erreichen oder das Mauerwerk durch das Einbringen von Kunststoffhülsen zu belüften. AU diese Verfahren sind jedoch entweder nur teilweise wirksam oder sehr arbeits- und kostenaufwendig oder mehr oder weniger wirkungslos, zumindest aber in ihrer Wirkung äußerst umstritten. Vor allem besteht bei Anwendung der bekannten Verfahren die Gefahr, daß im Mauerwerk

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gebildete Feuchtigkeitssperren zu einer Ansammlung von Feuchtigkeit an anderen Stellen fuhren, was zur Folge hat, daß sich die Feuchtigkeit andere Wege durch das Mauerwerk sucht und die Salpeterbildung nach einer gewissen zeitlichen Verzögerung erneut auftritt.

Schließlich ist es auch bereits bekannt, von Salpeter befallene Mauerwerke mit mehrere Zentimeter dicken Lehmschichten zu überziehen, um dadurch die Salpeterbildung an die Außenflächen der Lehmschichten zu verlagern. Derartige Schutzschichten müssen aber nicht nur von Zeit zu Zeit erneuert werden, sondern sind auch insbesondere aus optischen Gründen nicht zur Anbringung an den Innenwänden der Mauern von Wohngebäuden geeignet.

Vor diesem Hintergrund besteht das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem in der Schaffung einer Einrichtung, die vergleichsweise preisgünstig ist und die Bildung von Salpeter insbesondere an den Innenflächen von Gebäudewänden vermeidet oder zumindest stark reduziert. Außerdem sollen ein mit einer solchen Einrichtung versehenes Mauerwerk geschaffen werden.

Zur Lösung dieses technischen Problems dienen die Merkmale der Ansprüche 1 und 5.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch den Einbau von Einsätzen, an denen die sich ausbreitende Feuchtigkeit verdunsten kann, eine gezielte Lenkung der Feuchtigkeitsströme im Mauerwerk möglich ist. Durch die Verdunstung der Feuchtigkeit wird gleichzeitig eine Austrocknung der schädlichen Salze und damit deren Abscheidung an den Einsätzen anstatt an den Mauerwerksoberflächen bewirkt. Das natürliche Verhalten der sich ausbreitenden Feuchtigkeit wird daher nicht wie bisher verhindert, sondern dazu benutzt, die Feuchtigkeit in die Einsätze eindringen zu lassen und die von der Feuchtigkeit mitgeführten Salze an Orten zu sammeln, die durch die Lage der Einsätze im Mauerwerk vorgewählt werden können. Die Bausubstanz wird auf diese Weise geschont bzw. erhalten, und Umweltschäden sind nicht zu befürchten.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an

Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung versehenes Mauerwerk;
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Fig. 2 schematisch eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Mauerwerks nach Fig. 1 mit einer zusätzlichen Schutzschicht;

Fig. 3 und 4 je einen vergrößerten Ausschnitt des Mauerwerks nach Fig. 2; und 10

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Einsatz und zwei Verschlußkappen der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Mauerwerk 1, das aus Mauersteinen 2 errichtet wurde und zwischen diese befindliche, mit Mörtel ausgefüllte Fugen 3 aufweist. Das Mauerwerk 1 ist außerdem auf einer äußeren Oberfläche mit einer Putzschicht 4, auf einer inneren Oberfläche dagegen mit einer weiter unten näher erläuterten Schutzschicht 5 versehen.

Erfindungsgemäß sind im Mauerwerk 1 mehrere, im Ausführungsbeispiel im wesentlichen horizontal verlaufende Bohrungen 6 ausgebildet, wobei beispielhaft eine Bohrung 6a als eine an die innere Oberfläche grenzende Blindbohrung, eine Bohrung 6b als eine an die äußere Oberfläche grenzende Blindbohrung, eine weitere Bohrung 6c als eine die ganze Dicke des Mauerwerks 1 durchsetzende Bohrung und eine Bohrung 6d schließlich als eine Bohrung ausgebildet ist, die vollständig im Mauerwerk 1 angeordnet ist und einen allseitig vom Mauerwerk 1 umschlossenen Hohlraum bildet.

Außerdem ist in jede der Bohrungen 6 erfindungsgemäß ein diese vorzugsweise vollständig ausfüllender, im Ausführungsbeispiel rohrförmiger Einsatz 7 eingesetzt, wobei in den Bohrungen 6a, 6b angeordnete Einsätze 7a, 7b jeweils am im Mauerwerk 1 angeordneten Ende verschlossen, am anderen Ende dagegen offen sind, während ein in der Bohrung 6c angeordneter Einsatz 7c beidseitig verschlossen und ein in der Bohrung 6d angeordneter Einsatz 7d an beiden Enden verschlossen ist. Jeder Einsatz 7 umschließt auf diese Weise einen beidseitig verschlossenen oder einen nach innen und/oder außen offenen

Hohlraum 8 im Mauerwerk 1.

Die Einsätze 7 sind so ausgebildet, daß sie hygroskopische Eigenschaften entwickeln, d. h. im Mauerwerk aufsteigende oder sich anderswie ausbreitende Feuchtigkeit anziehen. Als besonders vorteilhaft haben sich für diesen Zweck zylindrische Rohre aus einem porösen Material wie z. B. Ton, Kalksandstein oder Kombinationen davon erwiesen. Diese Rohre haben z. B. den Innendurchmessern der Bohrungen 6 entsprechende Außendurchmesser von ca. 50 mm, Innendurchmesser von ca. 30 mm und eine Länge von z. B. 250 mm, wobei je nach Art, Größe und Wandstärke des Mauerwerks 1 und gewählter Bohrungsform 6a bis 6d natürlich auch andere Durchmesser und Längen gewählt werden können.

Nach Fig. 3 haben die in das Mauerwerk 1 eingebauten Einsätze 7 die Wirkung, daß sie die im Mauerwerk 1 vorhandene Feuchtigkeit insbesondere infolge des durch sie gebildeten Feuchtigkeitsgradienten anziehen. Aufgrund ihrer Porosität und ihrer inneren Hohlräume 8 nehmen die Einsätze 7 Luft auf, deren Feuchtigkeitsgehalt in der Regel wesentlich geringer als der des Mauerwerks 1 ist, wodurch eine gezielte Lenkung der Feuchtigkeitsdiffusion in die Einsätze 7 und von dort in die inneren Hohlräume 8 stattfindet, wie Fig. durch geschlängelte, mit Pfeilspitzen versehene Linien angedeutet ist. Dadurch wird bewirkt, daß die in den Einsätzen 7 gesammelte Feuchtigkeit von den inneren Hohlräumen 8 her zur Verdunstung gebracht wird und infolgedessen die in ihr mitgeführten schädlichen Salze an den die Hohlräume 8 begrenzenden Wänden der Einsätze 7 ausfallen, wie in Fig. 3 durch das Bezugszeichen 9 angedeutet ist. Die durch die Salze 9 in den Einsätzen entstehenden Ausblühungen beruhen somit im wesentlichen auf demselben Wirkungsmechanismus, durch den derartige Ausblühungen sonst auf den inneren und/oder äußeren Oberflächen des Mauerwerks 1 gebildet werden. Im Gegensatz dazu sammeln sich die Salze 9 bei Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung aufgrund der vorgegebenen Difnisionslenkung allerdings an gewünschten, durch die Lage der Einsätze 7 festgelegten Stellen an.

Die beschriebene Diffusionslenkung kann weiter durch die Art der verwendeten rohrförmigen Einsätze 7 beeinflußt werden. Sind diese wie im Fall der Einsätze 7a, 7c zumindest nach innen hin, d. h. z. B. zu einem Raum eines Gebäudes hin geöffnet, kann die Luft

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aus den Einsätzen 7a, 7c mit der Raumluft wechselwirken und dadurch vergleichsweise trocken gehalten werden. Sind die Einsätze (z. B. 7b, 7c) dagegen zumindest nach außen hin, d. h. z. B. zur Außenseite eines Gebäudes hin offen, dann kann ein ständiger Luftwechsel durch äußere Luftströmungen begünstigt werden, wodurch angesammelte Salze 9 zumindest teilweise an die äußere Umgebung abgegeben werden können. In beiden Fällen wird hierdurch die hygroskopische Wirkung der Einsätze 7 gefördert.

Die Einsätze 7 werden zweckmäßig von Zeit zu Zeit gereinigt, indem die in ihnen angesammelten Salze 9 mit Kratzern, Bürsten od. dgl. im trockenen Zustand entfernt werden. Möglich ist es aber auch, die Einsätze 7 leicht auswechselbar anzuordnen, sie von Zeit zu Zeit zusammen mit den gesammelten Salzen 9 zu entfernen und dann neue Einsätze einzubauen. Die leichte Auswechselbarkeit kann insbesondere bei Anwendung der Einsätze 7c dadurch erreicht werden, daß die Einsätze 7c mit geringem Spiel und daher axial verschiebbar in die Bohrungen 6c eingesetzt werden, so daß sie bei Bedarf leicht axial herausgedrückt und erneuert werden können.

Bei Anwendung der Einsätze 7a, 7c ist es weiterhin möglich, diese zumindest auf ihrer Innenseite mit einer Verschlußkappe 10 abzudecken, die das optische Aussehen verbessert und verhindert, daß sich die schädlichen Salze 9 auf die inneren Oberflächen des Mauerwerks 1 ausdehnen. Das Verschließen der Einsätze 7b, 7c mit einer Verschlußkappe 10 empfiehlt sich aber auch an den Außenseiten, damit dort ein Übergreifen der aggressiven Salze 9 z. B. auf die Putzschicht 4 verhindert wird. Mit besonderem Vorteil werden die erfindungsgemäßen Einrichtungen daher nicht nur mit den Einsätzen 7, sondern auch zusammen mit wenigstens einer Verschlußkappe 10 ausgeliefert, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Dem Anwender ist es dann freigestellt, ob er die Enden der Einsätze 7 offen lassen oder verschließen möchte. Abgesehen davon sind die Verschlußkappen 10 vorzugsweise mit leichtem Preßsitz auf die Enden der Einsätze 7 aufsetzbar, so daß sie auch leicht wieder abgenommen werden können, was eine Überwachung des Füllungsgrades der Salze 9 in den Einsätzen 7 erleichert. Die Verschlußkappen 10 können aus einem an sich beliebigen Material hergestellt sein, sollten aber selbst keine hygroskopischen Eigenschaften aufweisen und gegenüber den angesammelten Salzen 9 durchlässig sein.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht weiter darin, daß die Ansammlung der für

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die Salpeterbildung verantwortlichen, aggressiven Salze 9 zwar gezielt auf die Einsätze 7 verlagert wird und dadurch die inneren und äußeren Oberflächen von Salpeterbildung frei gehalten werden. Dennoch bleibt im Mauerwerk 1 eine natürliche Kernfeuchtigkeit vorhanden, die zur Konservierung der Bausubstanz und zum Druckausgleich nützlich ist.

Die Zahl der im Einzelfall verwendeten Einsätze 7 und ihre Verteilung im Mauerwerk in horizontaler und vertikaler Richtung ist weitgehend von den im Einzelfall vorliegenden Feuchtigkeitsverhältnissen abhängig. Gute Ergebnisse werden z. B. erzielt, wenn wenigstens eine Lage von Einsätzen 7 in einem vertikalen Abstand von ca. 20 cm bis 30 cm unterhalb der Decke des zu schützenden Raums angeordnet wird und dabei der horizontale Abstand der Einsätze 7 ca. 50 cm beträgt. Bei Bedarf können weitere Einsätze 7 in Bodennähe vorgesehen werden. Dabei ist klar, daß ein Schutz vor schädlicher Salpeterbildung um so besser ist, je mehr Einsätze 7 pro Flächeneinheit vorgesehen werden.

Um zu vermeiden, daß sich ausbreitende Feuchtigkeit bereits an unterhalb der Einsätze 7 gelegenen Stellen an die Oberflächen des Mauerwerks 1 gelangen kann, werden diese Oberflächen zumindest an Innenseiten vorzugsweise mit der Schutzschicht 5 versehen. Diese kann z. B. drei übereinander angebrachte Schichten 11, 12 und 14 (Fig. 4) enthalten. Dabei besteht die auf das Mauerwerk 1 unmittelbar aufgebrachte Schicht 11 aus einem feuchtigkeitsresistenten, sich mit feuchten Oberflächen verbindenden, z. B.

kalkbindenden Haftgrund (Grundierer), die nächste Schicht 12 aus einer feuchtigkeitsundurchlässigen Versiegelung (z. B. einem weißpigmentierten Schellack) und die oberste Schicht 14 aus einem zum Schutz der Schicht 12 bestimmten Schutzanstrich (z. B. einer schinunel- und feuchtigkeitsbeständigen Farbe). Ausgezeichnete Ergebnisse werden z. B.

mit einer Schicht 11 aus Bulls Eye 1-2-3, einer Schicht 12 aus BIN und einer Schicht 14 aus Perma White erzielt, die sämtlich im Markt angeboten werden. Dabei ist es empfehlenswert, die mit den Einsätzen 7 versehene Wand od. dgl. in voller Höhe mit einer derartigen Schutzschicht zu versehen, um dadurch eine totale Umlenkung der Feuchtigkeit auf die Einsätze 7 zu erzwingen. Dabei ist klar, daß die Schutzschicht 5 auch auf eine auf dem Mauerwerk 1 vorhandene Putzschicht 4 aufgebracht werden könnte.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht schließlich darin, daß sie sowohl zur Sanierung von bereits vorhandenen, nicht ausreichend isolierten Mauer-

werken 1 als auch vorbeugend bei neu errichteten Mauerwerken 1 angewendet werden kann. Daher bezieht sich die Erfindung nicht nur auf die beschriebene, wenigstens einen Einsatz 7 aufweisende Einrichtung, sondern auch auf das Mauerwerk 1 selbst, das Verfahren zu seiner Sanierung bzw. Erhaltung sowie die Anwendung an sich bekannter Rohre aus Ton und/oder Kalksandstein für den beschriebenen Zweck.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die auf vielfache Weise abgewandelt werden könnten. Dies gilt insbesondere für die Form und das Material der beschriebenen Einsätze 7. Anstelle der zylindrischen Einsätze 7 können Einsätze mit beliebigen anderen Formen vorgesehen werden, wobei es möglich wäre, Einsätze von der Größe und Form eines Mauersteins 2 vorzusehen und diese jeweils anstelle eines solchen Mauersteins 2 in das Mauerwerk 1 einzufügen. Weiter können anstelle von Rohren mehr oder weniger massive, mit Löchern od. dgl. versehene oder aus grob porösem Material hergestellte Einsätze verwendet werden, die nach der Füllung mit Salzen ausgewechselt werden. Weiterhin können die Einsätze 7 anders als horizontal eingebaut und gegebenenfalls nur in einer Lage dicht am Boden des zu schützenden Mauerwerks 1 oder Raums od. dgl. angeordnet werden. Weiterhin können die erfindungsgemäßen Einsätze 7 zum Schutz sowohl von vertikal aufsteigender Feuchtigkeit als auch von Feuchtigkeit verwendet werden, die sich horizontal von außen nach innen im Mauerwerk 1 ausbreitet. Schließlich versteht sich, daß die verschiedenen Merkmale auch in anderen als den dargestellten und beschriebenen Kombinationen angewendet werden können.

Claims (10)

1. Einrichtung zur Vermeidung von Mauerwerksschäden aufgrund von im Mauerwerk (1) sich ausbreitender Feuchtigkeit und an Mauerwerksoberflächen niedergeschlagenem Salpeter, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen zum Einbau in das Mauerwerk (1) geeigneten, zur gezielten Verdunstung der Feuchtigkeit bestimmten Einsatz (7) aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) rohrförmig ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine zum Verschließen des Einsatzes (7) bestimmte Verschlußkappe (10) aufweist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) aus Ton, Kalksandstein oder einer Kombination davon besteht.

5. Mauerwerk mit einer Einrichtung zur Vermeidung der Bildung von Salpeter an seinen Oberflächen durch Feuchtigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.

6. Mauerwerk nach Ansprach 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) auswechselbar im Mauerwerk (1) angeordnet ist.

7. Mauerwerk nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es auf seiner ganzen Dicke vom Einsatz (7c) durchsetzt ist.

8. Mauerwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) horizontal angeordnet ist.

9. Mauerwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7a, 7b, 7d) an wenigstens einem Ende verschlossen ist.

10. Mauerwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es an wenigstens einer inneren Oberfläche mit einer feuchtigkeitsdichten Schutzschicht (11, 12, 14) versehen ist.