DE4037653A1 - Verfahren zum konservieren von natursteinen, naturwerksteinen und kunststeinen mit anorganischen polysilikaten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Konservierung von Naturstein, Naturwerksteinen und Kunststeinen unter Verwendung von anorganischen Polysilikaten.

Mauerwerk aus Kunst- u. Naturstein und alte Bauten sowie Kunst­ werke (Denkmäler, Skulpturen, etc.) werden bekanntlich durch die Umwelteinflüsse stark in Mitleidenschaft gezogen. Es tritt nicht nur die natürliche Verwitterung aufgrund von Regen,- Schnee- oder Sonneneinwirkung auf, sondern chemische und biologische Ver­ witterung tragen zu einer zunehmenden Schädigung der Bauten bei.

Es sind einige Konservierungs- u. Verfestigungsstoffe bekannt, die eine dauerhafte Wirkung auf dem besagten Gebiet besitzen. Bisher war es üblich Imprägniermittel auf organischer Basis als Natrium,-Kalium- und/oder Lithiumsilikatlösungen unter Zusatz von stabilisierenden organischen Polymeren als Bindemittel für Beschichtungen u. a. zu verwenden, siehe DE-OS 33 14 475. Die DE-AS 26 52 421 beschreibt eine Mischwasserglaslösung von Natrium/ Kalium mit Lithiumsilikat für Betonimprägnierungen, etc. Neben diesen, organische und nicht umweltfreundliche Lösungen ent­ haltenden Imprägniermitteln beschreibt DE 39 32 990 A1 eine natrium,- kalium- u. polymerfreie Lithiumpolysilikatlösung mit einem Feststoffgehalt von ca. 1 : 3,5 bis 1 : 7.

Es wurde hier ein Imprägniermittel unter Zuhilfenahme von an­ organischem Lithiumpolysilikat auf Wasserglasbasis aufgeführt. Diese kostenintensive Methode auf Wasserglasbasis setzt eine mehrmalige Behandlung voraus, ein relativ einfaches und schnelles Verfahren zur gleichzeitigen Grundierung und Imprägnierung auf der Basis anorganischer Polysilikate ist dagegen bisher nicht bekannt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Kon­ servierungsverfahren zur Grundierung und Imprägnierung unter Verwendung einer echten, wässerigen Lösung aus Polykaliumsili­ katen ohne organische Lösungsmittel durchzuführen, das

• - umweltfreundlich ist,
• - die bauphysikalischen Eigenschaften des behandelten Materials nicht nachteilig beeinflußt (z. B. Diffusions­ verhalten des Wasserdampfs),
• - eine einheitlich dichte Schicht an der Oberfläche des Bausteins erfindungsgemäß durch das Auftragen mit gleicher oder ähnlicher chemischer Zusammensetzung erreicht,
• - eine gleichzeitige Grundierung und Hydrophobierung auf der Materialoberfläche erzielt,
• - in das behandelte Material eindringt, haftet und mit dem Gestein eine homogene Einheit bildet,
• - keine farblichen Änderungen des behandelten Untergrundes hervorruft,
• - sowohl in stark porösen, aber auch feinporigen Unter­ gründen eine geringe Eindringtiefe benötigt und einen hohen Verfestigungsgrad erzeugt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß eine echte wässerige Lösung auf Kalium-Wasserglasbasis mittels Zusätzen von Hexafluorsilikaten und Kaliumsiloxanat (und deren Varianten) hergestellt wird. Als Beschleuniger fungiert Harnstoffzusatz, Stabilisatoren sind Polyvinylalkohol und Acetaldehyd. Das Mittel ist umweltfreundlich dank der Verwendung von unschädlichen, anorganischen Verbindungen (lösungsmittelfrei, wäßrig) und entspricht somit ökologischen Anforderungen, die u. a. von Restauratoren gestellt werden.

Beispiel Verwendung bei Kalksandsteinen hiesiger Produktion

Als Grundierungs- u. Bindemittel fungieren 10 Gew.-% Kaliwasser­ glas (Kaliumsilikat), Beschleunigungsmittel und Sperrmittel sind Hexafluorsilikate von Magnesium, Zink, Ammonium, Kalium, jeweils 0,1 Gew.-%. Das Hydrophobierungsmittel besteht aus 2 Gew.-% Kaliumsiloxanat. Zur Stabilisierung der Lösung kann nach Bedarf 1-10 ppm Polyvinylalkohol oder Acetaldhyd zugesetzt werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Konservierung von Natursteinen, Naturwerksteinen, Kunststeinen und alten Putzen unter Verwendung einer Poly­ kaliumsilikatlösung, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige, natrium-, lithium- u. polymerfreie Polykaliumsilikatlösung mit

• - Kaliwasserglas (Kaliumsilikat, SiO₂ + K₂O),
• - Beschleunigungs- u. Sperrmitteln(Hexafluorsilikate von Ammonium, Kalium, Magnesium, Zink),
• - Hydrophobierungsmitteln (Kaliumsiloxanat),
• - Stabilisierungsmitteln (Polyvinylalkohol oder Acetaldhyd) hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Polykaliumsilikatlösung mit einem Kaliwasserglasgehalt von 5-20 Gew.-% verwendet wird (SiO₂ + K₂O Grundierungs- u. Sperrmittel).

3. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Polykaliumsilikatlösung mit einem Gehalt an Beschleunigungs- u. Sperrmitteln (Hexafluor­ silikaten von Ammonium, Kalium, Magnesium, Zink) von 0,1-1,0 Gew.-% verwendet wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Polykaliumsilikat­ lösung mit einem Gehalt an Hydrophobierungsmittel von 1-10 Gew.-% Kaliumsiloxanat verwendet wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Polykaliumsilikat­ lösung mit einem Gehalt an Zusätzen zur Beschleunigung von 0,01- 0,5 Gew.-% Harnstoff verwendet wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Polykaliumsilikat­ lösung mit einem Gehalt an Stabilisatoren von 1 bis 100 ppm Polyvinylalkohol oder Acetaldhyd verwendet wird.

7. Verfahren zur Konservierung von Natursteinen, Naturwerksteinen, Kunststeinen und alten Putzen unter Verwendung einer wäßrigen Polykaliumsilikatlösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfestigung und Konservierung des Mittels durch Tränken, Fluten, Injizieren und Aufspritzen vorgenommen wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung einmalig vorgenommen wird.