DE2223060A1

DE2223060A1 - Verfahren und vorrichtung zum konservieren von natur- oder kunststeinen und daraus bestehenden gebilden

Info

Publication number: DE2223060A1
Application number: DE19722223060
Authority: DE
Inventors: Rolf Wihr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-05-12
Filing date: 1972-05-12
Publication date: 1973-11-22
Also published as: ES414676A1; IT987288B; ATA407373A; AT345145B; NL7306512A; BE799434A; FR2185271A5

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Konservieren von Natur- oder Kunststeinen und daraus bestehenden Gebilden"

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Konservieren von Natur- oder Kunststeinen und aus diesen bestehenden Gebilden (Bauwerken, Plastiken od.dgl.) durch Befeuchten mit einer Lösung eines Härtemittels.

Der Verfall von Baudenkmälern und Kunstwerken aus Stein geht durch die zunehmende Einwirkung schädigender Umwelteinflüsse Immer rascher von^statten, so daß eine Abhilfe dringend notwendig ist. wenn man nicht Gefahr laufen will, daß spätestens in einigen Jahrzehnten der völlige Verlust zahlreicher Bauwerke zu beklagen ist.

Man hat bereits versucht, besonders gefährdete Objekte mit Härtemitteln in Form anorganisch-silikatischer oder organischer

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Lösungen zu behandeln und zunächst diese Lösungen mit Pinsel oder Spritzpistole auf das jeweilige Objekt aufgebrachte Diese Versuche sind jedoch deshalb nicht gelungen, weil das Härtemittel allenfalls wenige Millimeter in die Oberfläche des Steins eindringt und zu einer Schalen- bzw. Krustenbildung an der Steinoberfläche geführt hat. Durch die Wirkung der Witterungseinflüsse, aber auch durch aus dem Inneren der Steine auswandernde Salze, platzte die gehärtete äußere Kruste nach einer gewissen Zeit ab, und die Schäden waren größer als vorher· Es lag nahe, den Grund für dieses Versagen in den zur Härtung verwendeten Mitteln zu suchen.

Ein anderes Verfahren,Steine oder aus diesen bestehende Gebilde zu konservieren, besteht in einem Tränkbad, in welches die Objekte eingebracht werden, so daß das Härtemittel bis in das Innere des Steins eindringen kann. Allerdings eignet sich dieses Verfahren nur zur Anwendung bei Gebilden von vergleichsweise geringen Abmessungen· Auch ist der Materialaufwand verhältnismäßig hoch· Es besteht daher das Bestreben, hier Abhilfe zu schaffen und ein Verfahren zu suchen, das möglichst überall anwendbar ist und zu besseren Erfolgen führt als die bisher gebräuchliche Oberflächenhärtung·

Dieses Ziel läßt sich dadurch erreichen, daß trfindungsgemäß die Oberfläche des Objekts über mehrere Stunden mit der Lösung des Härtemittels besprüht wird. Die Zeitdauer der Behandlung richtet eich dabei vornehmlich nach der notwendigen Eindring-

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tiefe, wobei davon auszugehen ist, daß der Stein möglichst ganz durchtränkt wird. Von "besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß das erfindungsgemäße Verfahren sowohl für kleinere Objekte, wie . Denkmäler, aber auch einzelne Steine, verwendbar ist, als auch eine Eignung besitzt, bei selbst größten Bauwerken angewendet zu werden, die dann zweckmäßig in mehreren Abschnitten behandelt werden.

Versuche haben ergeben, daß ein Stein von etwa 40 cm Sicke bereits nach einem Dauer-Besprühen von 5 Stunden vollkommen durchtränkt war. Dies entspricht, da der Stein von allen Stiten besprüht worden ist, einer Eindringgeschwindigkeit von etwa 4 cm/Stdo Das Härtungsmittel, z.B« ein anorganisches Alkalisilikat oder aber ein organischer Kieselsäureest-er, muß allerdings niedrig^viskos sein und eine echte Lösung darstellen, so daß es weder ausfiltriert, noch vorzeitig aushärten oder polymerisieren kann«

Selbst wenn beim Trocknen des Steins durch Auswandern des Lösungsmittels eine gewisse Anreicherung des darin gelösten Härtungsmittels in den äußeren Zonen des behandelten Objekts erfolgt, wird doch eine Schalenbildung und damit die Gefahr eines späteren Absprengens mit Sicherheit vermieden«

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Oberfläche des Objekts durch Besprühen mit Wasser vorzubehaadeln, um dadurch la Falle eines hohen Salzgehalts des zu behandelnden

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Steine ein Auswaschen zu bewirken« Diese Vorbehandlung kann sich über eine bis mehrere Stunden erstrecken. Diese Maßnahme hat außerdem einen beachtlichen Reinigungseffekt und legt die Poren des Objekts frei.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, die Oberfläche des Objekts nach Behandlung mit dem Härtemittel zur Verminderung von dessen Konzentration im äußeren Bereich mit Wasser oder mit einem Lösungsmittel für das Härtemittel zu besprühen.· Dadurch wird die Konzeηtrat im des Härtemittels in den Bereichen des behandelten Objekts gewissermaßen ausgemagert, die vielfach eine stärkere Konzentration des im Stein verbleibenden Härtemittels aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist praktisch auf alle Steine anwendbar, insbesondere aber auf die in größtem Umfang für die zu schützenden Bauwerke verwendeten Sandsteine, auf Kalkstein, Marmor, aber auch auf gebrannte Ziegel und sogar auf Mauerfugen sowie Beton. Das Härtemittel kann gegebenenfells teilweise mit dem Stein reagieren. Zum Teil läßt sich auch ein Verkleben der Poren beobachten. Die Verteilung des Härtemittels im Inneren des Steins ist, wie Versuche gezeigt haben, weitgehend gleichmäßig.

Die Erfindung erfaßt außer dem Verfahren auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Diese zeichnet sich dadurch aus, daß im Abstand von der zu behandelnden Oberfläche des Ob-

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jekts ein an eine Förderpumpe angeschlossenes Leitungsnetz mit einer Mehrzahl von Sprühdüsen und hinter den "bzw. um die Sprühdüsen ein undurchlässiger Schirm angeordnet sowie am Fuß des Objekts und unter dem unteren Ende des Schirms ein wannenförmiger Sammelbehälter für das abtropfende Härtemittel od.dgl. vorgesehen ist.

Mit dem Leitungsnetz und dem Schirm kann ein freistehendes Objekt, selbst wenn es sich um ein größeres Standbild od.dgl. handelt, ohne weiteres insgesamt umbaut werden« Im einfachsten Fall besteht das Leitungsnetz aus einem mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen versehenen und das Objekt in einer Spirale umgebenden Schlauch, während der Schirm beispielsweise aus einer hinreichend widerstandsfähigen Folie bestehen mag.

Bei größeren Bauwerken geht man mit der Dauerbesprühung zweckmäßig abschnittsweise vor und wird der jeweils zu behandelnde Abschnitt, z.B» ein Pfeiler, eine Wand od.dgl. lediglich von einer Seite besprüht. Hierbei wird der Schirm, der auch aus einer Bretterwand od.dgl· bestehen kann, etwa parallel zu der Wand od.dgl. hinter dem Leitungsnetz und so hoch, wie erforderlich, aufgebaut, um alles versprühte und abtropfende Härtemittel aufzufangen und eine zu schnelle Verdunstung des Härtemittels bzw» dessen Lösungsmittels zu verhindern«,

Nach einer weiteren Ausgestaltung können die Sprühdüsen auf die Oberfläche des Objekts gerichtet sein. Erweist sich diese direkte Behandlung, z.B. wegen der geringen Festigkeit der zu behandeln-

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den Oberfläche, als unzweckmäßig, liegt es im Rahmen der Erfindung, die Sprühdüsen zur Erzeugung eines indirekt wirkenden Sprühnebels auf die Innenfläche des Schirms zu richten. Dieser Schirm wirkt dabei gewissermaßen als Prallfläche,die die Strahlen zurückwirft und dabei fein vernebelt.

Vorteilhaft ist der Schirm an der Außenseite und das Leitungsnetz an der Innenseite eines Traggerüsts angeordnet. Hierzu kann jedes gebräuchliche Traggerüst, Z₀B. aus Rohrprofilen oder auch aus hölzernen Gferüs tie item Verwendung finden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlangt eine besonders wirkungsvolle Funktionsweise dadurch, daß die Förderpumpe saugseitig an den Sammelbehälter angeschlossen und dem Saugstutzen mindestens ein Sieb vorgeschaltet ist. Diese Maßnahme ermöglicht eine ständige Wiedergewinnung des versprühten Härtemittels, das durch die Siebanlage mechanisch gereinigt in einen Pumpensumpf gelangt und von der Förderpumpe erneut in das Leitungsnetz eingespeist wird. Lediglich bei der Vor- oder Nachbehandlung mit Wasser muß zweckmäßig ständig frisches Wasser verwendet werden, da sich das ausgesprühte Wasser mit Salzen anreichert.

Die gebräuchlichen Härtemittel verwenden entweder Wasser oder, die organischen Härtemittel, Spiritus oder Azeton als Lösungsmittel. Letztere unterliegen besonders der Gefahr der Verdampfung, weshalb zweckmäßig der Schirm oben geschlossen ist. Bei erhöhter Tiskosität des Härtemittels ist eine entsprechende Menge Wasser oder Lösungsmittel zuzuführen, um die Ausgangsviskosität wieder herzustellen·

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen sowie an Hand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Figo 1 eine transportable Vorrichtung zur Behandlung kleinerer Objekte;

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Behandlung größerer Objekte, insbesondere der Wände großer Bauwerke und

Fig. 3 einen Schnitt etwa nach Linie III-III in Fig. 2.

Das Traggerüst 1 der AusJBhrung nach FigO 1 besteht aus einem Rohrgestell mit den vier aufrechten Streben 2, die oben mit einem Rahmen 3 verbunden sind und deren Fuß in einem wannenförmigen Sammelbehälter 4 steht. Dieses Traggerüst 1 nimmt das zu behandelnde Objekt, beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ein Standbild 5, auf, dessen Sockel 6 auf dem Boden des Sammelbehälters 4 aufruht. Um dieses Objekt 5 ist eine spiralförmige leitung in Form eines Schlauches 7 angeordnet, der an den im Traggerüst 1 befestigten Haltestangen 8 befestigt ist_o Das obere Ende 9 des Schlauches 7, der an seiner nach innen gerichteten Fläche mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen versehen ist, wird zweckmäßig verschlossen. Das untere Ende 10 des Schlauches 7 ist über den Rand 11 des Sammelbehälters 4 geführt und an den Druckstutzen 12 einer Pumpe 13 angeschlossen. Die Saugseite dieser Pumpe 13 ist durch das Rohr 14 an den Sammelbehälter 4 angeschlos sen. so daß sich die durch die Pfeile gekennzeichnete Förder-

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richtung unter stetiger Wiederverwendung der Lösung ergibt.

Das Traggerüst 1 ist außen von einem Schirm 15 umgeben, dessen unteres Ende 16 ebenfalls in den Sammelbehälter 4 hineinragt.

Dieses in Fig« 1 wiedergegebene Prinzip läßt sich, je nach der Größe des zu behandelnden Objekts, beliebig abwandeln in der Weis, daß das Traggerüst jeweils um das Objekt aufgebaut wird. Es kann dabei auch unregelmäßige Form aufweisen, und es ist durchaus möglich, ein starres oder auch ein biegsames leitungsnetz zu verwenden.

Eine andere Ausführungsform, die insbesondere zur Anwendung des Verfahrens bei größeren Bauwerken gelangt, ist in Fig. 2 und 3 wiedergegeben. Sie arbeitet jedoch nach dem gleichen Prinzip. Gegenüber der Bauwerkswand 17 ist in einem entsprechenden Abstand ein Traggerüst 18 aufgestellt, welches beispielsweise ein an sich bekanntes Rohrgerüst 19 sein kann. Es schließt mit seinen seitlichen Blenden 20 weitgehend an das Bauwerk 17 an und begrenzt damit den zu behandelnden Mauerabschnitt. An dem Traggerüst 18 ist eine Steigleitung 21 mit einer Mehrzahl von Querrohren 22 befestigt, die wiederum eine Anzahl von Sprühdüsen 23 aufweisen. Am Fuß 24 des Traggerüsts 18 befindet sich eine Schrägfläche 25, die das abtropfende Härtemittel in den Pumpensumpf 26 leitet. Dieser ist mit einem oder mehreren Sieben 27 zur hinreichenden Reinigung der wieder zu verwendenden Flüssigkeit versehen. An der Außenseite des Traggerüsts 18 ist ein Schirm 28 angebracht, beispielsweise eine Folie gespannt, die

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_ 9 auch die seitlichen Blenden.20 des Traggerüsts 18 übergreift.

Das im Sammelbehälter 4 bzw. Pumpensumpf 26 angeordnete Sieb ist während des Betriebs der Vorrichtung auswechselbar, um gegebenenfalls eine Reinigung bewirken zu können_o

Das untere Ende der Steigleitung 21 des Leitungsnetzes ist an den Druckstutzen 29 einer Pumpe 30 angeschlossen, die mit ihrer Ansaugleitung 31 in den Pumpensumpf 26 hineinragt. Dieser Ansaugstutzen kann selbstverständlich auch an eine Wasser-Ver sorgungsleitung angeschlossen werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Konservieren von Natur-, Kunststeinen oder Beton und daraus bestehenden Gebilden (Bauwerken, Kunstwerken od.dgl.) durch Befeuchten mit einer lösung eines Härtemittels, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Objekts über mehrere Stunden mit der Lösung besprüht wird»

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Objekts durch Besprühen mit Wasser vorbehandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des ^bjekts nach Behandlung mit dem Härtemittel zur Verminderung von dessen Konzentration im äußeren Bereich mit Wasser oder einem Lösungsmittel für das Härtemittel besprüht wird«

4· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand von der zu behandelnden Oberfläche des Objekts ein an eine Förderpumpe (13,30) angeschlossenes Leitungsnetz mit einer Mehrzahl von Sprühdüsen (23) und hinter den bwz. um die Sprühdüsen (23) ein undurchlässiger Schirm (15,28) angeordnet sowie am Fuß des Objekts und unter dem unteren Ende des Schirms ein wannenförmiger Sammelbehälter

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(4,26) für das abtropfende Härtemittel od.dgl_c vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (23) *uf die Oberfläche des Objekts (5,17) gerichtet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (23) zur Erzeugung eines indirekt wirkenden Sprühnebels auf die Innenfläche des Schirms (15,28) gerichtet sind.

7ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (15,28) an der Außenseite und das Leitungsnetz an der Innenseite eines Traggerüsts (1,18) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die !Förderpumpe (13,30) saugseitig an den Sammelbehälter (4,26) angeschlossen und dem Saugstutzen (14,31) mindestens ein Sieb (27) vorgeschaltet ist.

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