DE3738898A1 - Verfahren zur wasserstrahlenreinigung von oberflaechen, beispielsweise von gebaeuden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wasserstrah­ lenreinigung von verschiedenen Konstruktionen, bei­ spielsweise von Gebäuden, Objekten, insbesondere zur Entfernung von an steinernen Außenflächen, zum Beispiel an porösen Kalksteinflächen von Raumbegrenzungswänden angehafteten Verschmutzungen mit Hilfe von Hochdruck- Wasserstrahlen.

In den letzten Jahren nimmt die Umweltverschmutzung in den Großstädten je mehr zu. Zu den Opfern dieser Er­ scheinung gehören die Statuen der öffentlichen Plätze, die Kunstdenkmäler, die Weichkalksteinfassaden und Or­ namentiken von Gebäuden. Ihre Reinigung ist nicht nur aus ästhetischen, sondern auch aus Standschutzgründen notwendig. Aus dem Gesichtspunkt des Standschutzes ist insbesondere die Entfernung des sich in den Poren des Kalksteines auf Wirkung der Schwefeldioxydverschmutzung bildenden Gipses wichtig. Der Gips schwellt nämlich auf Wirkung von Feuchte an und zerstört dadurch die Oberfläche.

Verschiedene Reinigungsverfahren sind bekannt. Im Fal­ le von Trockensandblasen ist die zu reinigende Oberflä­ che mit in die Luftstrahlen von 5-20 bar Druck ge­ führten scharfen Sandkörnern bestreut. Der Nachteil die­ ses Verfahrens besteht darin, daß die Verschmutzung aus den Poren nicht entfernt, und darüber hinaus die Oberfläche abgewetzt wird, weiterhin hat aus Gesund­ heits- und Umweltschutzgesichtspunkten eine nachteili­ ge Wirkung.

Das Verfahren mit Mikrokornstreuung ist ähnlich zum Trockensandblasen, erfolgt aber auf einem niedrigeren Überdruck. Bei diesem Verfahren ist Glas- und Stein­ schalenmahlgut in die Luftstrahlen gemischt. Es verfügt über dieselben Nachteile, wie das Trockensandblasen, aber die Verschleißwirkung ist etwas geringer, wobei die Reinigungszeit länger dauert.

Bei Feuchtsandblasen wird in den Wasserstrahl mit einem Überdruck von 15-250 bar geführter Sand auf die Ober­ fläche gestreut. Der Nachteil dieses Verfahrens be­ steht darin, daß am unterschiedlich harten Weichkalk­ stein eine kraterartige, wellige Oberfläche entsteht und die Spitzenformen, -kanten werden abgerundet, ab­ gebrochen. Nicht einmal durch dieses Verfahren wird die Verschmutzung aus den Porentiefen entfernt.

Bei dem Reinigungsverfahren mit Lauge wird im allgemei­ nen Natronlauge verwendet. Der Nachteil dieses Verfah­ rens besteht darin, daß - da die Verteilung der Ver­ schmutzungen nicht gleichmäßig ist - die der Verschmut­ zung proportionale Dosierung der Chemikalie nicht ge­ löst werden kann, und die Überdosierung hat nachteilige Wirkungen. Die chemische Reaktion hat Salzausscheidung zur Folge.

Bei dem nassen Reinigungsverfahren wird Wasser mit ei­ nem Überdruck von 30-90 bar auf die zu reinigende Ober­ fläche geführt. Die Reinigung erfolgt in erster Reihe auf Wirkung der Durchnässung. Der Nachteil dieses Ver­ fahrens besteht darin, daß die in der Tiefe der Poren befindlichen chemischen Verschmutzungen nicht entfernt werden. Das zum Verfahren nötige viele Wasser bildet einen derartigen Film an der Oberfläche, durch den das Wasser nicht in die Poren dringen kann.

Günstiger als die oben dargestellten Verfahren zeigte sich die in der HU-PS 1 86 943 beschriebene Reinigungs­ methode mit Hilfe einer Ionentauschpaste. Die Paste schont die Oberfläche, ihr auf dem Ionentauschprinzip arbei­ tender Wirkstoff entfernt die Verschmutzung auch aus den Porentiefen. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß seine Verwendung kostspielig und kompliziert ist. Es wirkt nur bei Umgebungstemperaturen über 20°C und die Behandlung dauert mehrere Tage. Die Paste wirkt nur im feuchtem Zustand, deshalb muß sie nach dem Auf­ tragen zum Beipiel mit einer Folie bedeckt werden, um sie vor dem Austrocknen zu schützen. Bei ungünstiger Witterung/Wind, Regen/ kann die Paste abfallen, und das Verfahren soll wiederholt werden. Nach Beendigung des Verfahrens soll die Paste mit Wasserstrahlen entfernt werden, der derart entstandene Schlamm verschmutzt die Umwelt.

Zielsetzung der Erfindung ist, die Nachteile der bisher bekannten Steinflächen-Reinigungsverfahren zu beseiti­ gen und ein derartiges Verfahren auszuarbeiten, das nicht kostspielig, schnell durchführbar ist, die Umwelt nicht verschmutzt, die zu reinigende Oberfläche nicht beschädigt, und dabei die Verschmutzung auch aus den Porentiefen entfernt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß wenn die Wassertropfen kleinere Abmessungen haben, als die Abmessungen der Poren und in die Poren geführt werden, entsteht hinter der Steinfläche ein aktiver Wasseraustausch, wobei die kinetische Energie und die Flächenenergie des Wassers infolge seiner Flächenspannung und seine Lösungswirkung gemeinsam eine die bisherige übertref­ fende günstigere Reinigungswirkung ergeben.

Der Zielsetzung entsprechend bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Wasserstrahlenreinigung von Ober­ flächen, beispielsweise von Gebäuden, insbesondere zur Entfernung von an steinernen Außenwänden, zum Beispiel an porösen Kalksteinflächen von Raumbegrenzungsflä­ chen angehafteten Verschmutzungen mit Hilfe von Über­ druck-Wasserstrahlen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Reinigung ein Wasserstrahl mit einem Über­ druck von mindestens 5 bar verwendet wird, die Geschwin­ digkeit des Wasserstrahls durch Verengung des Strö­ mungsquerschnittes mindestens auf das 1,5-fache erhöht und der beschleunigte Wasserstrahl durch Anstoßen in Riesel geteilt wird, und die in Riesel geteilten - zweck­ mäßig kugelförmigen - Wassertropfen auf die zu reini­ gende Oberfläche, zweckmäßig in die Poren der Oberflä­ che geführt werden.

Ein weiteres vorteiliges Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Verschmutzungen mit Hil­ fe der sphärischen Wassertropfen auch außerhalb der zu reinigenden Oberfläche, aus deren Poren und/oder Fugen entfernt werden.

Ein anders vorteiliges Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Teilung in Riesel durch das Anspritzen des Wasserstrahls auf eine Anstoßfläche erfolgt.

Bei einem möglichen Verfahren wird die Teilung in Rie­ sel mittels Aneinanderstoßen der Wasserstrahlen durch­ geführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren verfügt über zahlreiche Vorteile. Es wird nur gering Wasser verwendet, deshalb entsteht kein bremsender Wasserfilm an der zu reinigen­ den Oberfläche. Der Wasserriesel entfernt auch die in der Tiefe der Poren /um 3-6 mm unterhalb der Oberfläche/ befindlichen kristallisierten Verschmutzungen schnell, ohne im Material des Gebäudes die geringste Beschädi­ gung zu verursachen. Das erfindungsgemäße Verfahren verschmutzt die Umwelt nicht, hat keine schadhafte Nach­ wirkung, die Durchführung der Arbeit hat keine gesund­ heitsschädliche Wirkung.

Es ist auch vorteilhaft, daß das erfindungsgemäße Ver­ fahren billig, in einem einzigen technologischen Schritt durchführbar, gut mechanisierbar und regelbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand einiger Beispiele näher erläutert.

Beipiel 1

Zur Reinigung wurden Wasserstrahlen mit einem Überdruck von mindestens 5 bar, zweckmäßig 6-10 bar verwendet. Die Geschwindigkeit der Wasserstrahlen wurde mit der Verengung des Strömungsquerschnittes auf das 1,5-fache erhöht. Die beschleunigten Wasserstrahlen wurden durch Anstoßen in Riesel geteilt. Die Abmessung der in Riesel geteilten, sphärischen Wassertropfen überschreitete nicht den Hundertstel der bei den bisher bekannten Ver­ fahren verwendeten kleinsten Tropfen. Die Wassertropfen wurden auf die zu reinigende Oberfläche und in deren Poren geführt.

Die Wassertropfen haben die Verschmutzungen erst von den der Oberfläche nahe liegenden Teilen der Poren und von der Oberfläche entfernt. Am Ende des Verfahrens ge­ langten die Wassertropfen auch in die Tiefe der Poren, beispielsweise um 6 mm unterhalb der Oberfläche. In die­ sem Fall hat sich die Wasserableitfähigkeit des bereits teilweise gereinigten Steines erhöht, deshalb konnte die Wassermenge geringermaßen /höchstens auf das 1,5-fache/ erhöht werden. Während dem Verfahren wurde die Teilung in Riesel durch Aneinanderstoßen der Wasserstrahlen durchgeführt.

Mit dem Verfahren nach Beispiel 1 wurden die Fassaden von mehreren großen öffentlichen Gebäuden und Kunst­ denkmälern mit Erfolg gereinigt, und zwar während einer von den bisher bekannten Verfahren kürzeren Zeitdauer. Die auf Flächeneinheit aufgewandte Reinigungszeit be­ trug in Abhängigkeit von der Verschmutzung 15-25 Minuten.

Beispiel 2

Bei einem anderen Verfahren wurde auf mit dem Verfahren in Beispiel 1 identische Weise vorgegangen, mit dem Un­ terschied, daß die Teilung in Riesel durch Spritzen der Wasserstrahlen an eine Anstoßfläche erfolgte. Das Er­ gebnis des Verfahrens laut Beispiel 2 war mit demjeni­ gen des Verfahrens laut Beispiel 1 gleichwertig.

Das erfindungsgemäße Wasserstrahlenreinigungsverfahren ist insbesondere zur Entfernung von an porösen Kalk­ steinflächen von Gebäudefassaden, öffentlichen Statuen angehafteten und in dessen Poren eingebetteten Ver­ schmutzungen geeignet. Seine Verwendung ist wegen sei­ ner Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit begründet.

Claims (4)

1. Verfahren zur Wasserstrahlenreinigung von Oberflä­ chen, beispielsweise von Gebäuden, insbesondere zur Ent­ fernung von an steinernen Außenflächen, zum Beispiel an porösen Kalksteinflächen von Raumbegrenzungswänden angehafteten Verschmutzungen mit Hilfe von Überdruck- Wasserstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung Wasserstrahlen mit einem Überdruck von mindestens 5 bar verwendet, die Geschwindigkeit der Wasserstrahlen durch Verengung des Strömungsquer­ schnittes mindestens auf das 1,5-fache erhöht, die be­ schleunigten Wasserstrahlen durch Anstoßen in Riesel ge­ teilt, und die in Riesel geteilten - zweckmäßig sphä­ rischen - Wassertropfen auf die zu reinigende Oberfläche und zweckmäßig in die Poren der Oberfläche geführt wer­ den.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschmutzungen mit Hilfe der Wassertropfen auch außerhalb der zu reinigenden Oberfläche, aus deren Poren und/oder Fugen entfernt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung in Riesel durch Spritzen der Wasserstrahlen an eine Anstoßfläche erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung in Riesel durch Aneinan­ derstoßen der Wasserstrahlen erfolgt.