Mauerwerkstrockenlegung: Von den Grundlagen zur praktischen Anwendung

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Author: Michael Balak | Anton Pech

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Altbausanierung Sonderband Herausgegeben von Anton Pech

Michael Balak Anton Pech

Mauerwerkstrockenlegung Von den Grundlagen zur praktischen Anwendung

Zweite, aktualisierte Auﬂage

SpringerWienNewYork

Dipl.-Ing. Dr. Michael Balak Dipl.-Ing. Dr. Anton Pech Wien, Österreich

Der Abdruck der zitierten ÖNORMen erfolgt mit Genehmigung des Österreichischen Normungsinstitutes, Heinestraße 38, 1020 Wien. Benutzungshinweis: ON Österreichisches Normungsinstitut, Heinestraße 38, 1020 Wien, Tel. ++43-1-21300-805, Fax ++43-1-21300-818, E-mail: [email protected] Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdruckes, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. © 2003, 2008 Springer-Verlag/Wien Printed in Austria Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buch berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Produkthaftung: Sämtliche Angaben in diesem Fachbuch/wissenschaftlichen Werk erfolgen trotz sorgfältiger Bearbeitung und Kontrolle ohne Gewähr. Insbesondere Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen müssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit überprüft werden. Eine Haftung der Herausgeber, der Autoren oder des Verlages aus dem Inhalt dieses Werkes ist ausgeschlossen. Korrektorat: Mag. Sabine Wiesmühler Textkonvertierung und Umbruch: Grafik Rödl, 2486 Pottendorf, Österreich Druck und Bindearbeiten: Druckerei Theiss GmbH, 9431 St. Stefan, Österreich Gedruckt auf säurefreiem, chlorfrei gebleichtem Papier – TCF SPIN: 12068418

Mit zahlreichen (teilweise farbigen) Abbildungen

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar.

ISBN 3-211-83805-8 1. Aufl. SpringerWienNewYork

ISBN 978-3-211-75777-2 SpringerWienNewYork

VORWORT ZUR 2. AUFLAGE Auf Grund einer Änderung der Normensituation in Österreich wurde eine Aktualisierung der entsprechenden Normenpassagen, vor allem der in Europa einzigen Normung zur Mauerwerkstrockenlegung, der ÖNORM-Serie B 3355 erforderlich. Ebenso haben neue Erkenntnisse und zusätzliche Erfahrungen der Autoren seit dem Erscheinen der 1. Auflage Anpassungen, Änderungen und Ergänzungen bewirkt, dies vor allem im Bereich der Injektionsverfahren und der elektrophysikalischen Verfahren sowie bei den flankierenden Maßnahmen. Ausgehend von der Fachbuchreihe „Baukonstruktionen“ ist auch eine neue Fachbuchreihe „Altbausanierung“ derzeit in Planung, sodass die nun vorliegende aktualisierte 2. Ausgabe der „Mauerwerkstrockenlegung“ als Sonderband der neuen Reihe Altbausanierung in einem neuen Layout erscheint.

VORWORT ZUR 1. AUFLAGE Das vorliegende Fachbuch weist auf die Problematik des äußerst komplexen Fachgebietes der Mauerwerkstrockenlegung und auf die damit verbundenen häufigen Fehlschläge in der Praxis hin, zeigt aber vor allem Wege zum Erfolg unter besonderer Berücksichtigung der praktischen Umsetzbarkeit. Die vermeidbaren Bauschadenskosten, verursacht durch unwirksame oder unzureichende Trockenlegungsmaßnahmen, belaufen sich in Österreich auf ca. 50 Millionen EURO pro Jahr. Die Ursachen für die häufigen Fehlschläge liegen in der Planung, Ausführung und Materialanwendung bzw. Materialqualität. Die Problematik bei der Planung liegt häufig darin, dass der Architekt oder planende Baumeister seine Fachkenntnis oft überschätzt und, ohne vorher aus Kostengründen eine entsprechende Bauwerksanalyse hinsichtlich Mauerwerkstrockenlegung durchführen zu lassen, Trockenlegungsmaßnahmen ausschreibt, die objektspezifisch oft nicht zielführend und/oder unzureichend sind. In der Praxis verlässt sich auch der Planer des Öfteren auf unqualifizierte oder produktorientierte Aussagen von Fachfirmen. Eine Umfrage bei ~40 Architekten in Österreich hat ergeben, dass 80% der Befragten von der ÖNORM B 3355 „Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk“ noch nie etwas gehört haben. Dadurch sind die vielen Fehlschläge auf dem Gebiet der Mauertrockenlegung verursacht durch Planungsfehler durchaus erklärbar. Probleme bei der Ausführung liegen meist darin, dass das Personal von sogenannten Fachfirmen oft keine ausreichenden Fachkenntnisse hat und daraus Ausführungsfehler resultieren. Weiters sind oft auch die Anwendungsgrenzen der verwendeten Produkte nicht bekannt. Ergänzend dazu sind noch handwerkliche Fehlleistungen zu nennen. Die örtliche Bauaufsicht kann mehrheitlich die Ausführung von Trockenlegungsmaßnahmen aufgrund von mangelnder Fachkenntnis nicht ausreichend beurteilen und somit Fehlschläge nicht sofort erkennen. Die häufigsten Fehlerquellen bei der Materialqualität ergeben sich aus dem Umstand, dass die Produkthersteller sowohl die Planer als auch die ausführenden Fachfirmen nicht ausreichend über die Anwendungsgrenzen ihrer Produkte informieren und teilweise auch zu hohe Erwartungen in die eigenen Produkte stecken. Nicht zu unterschätzen sind die Produkte zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk, die über Baumärkte vertrieben werden, welche natürlich auch Anwendungsgrenzen besitzen, die jedoch von den „Heimwerkern“ objektspezifisch nicht überprüft werden bzw. vom Laien nicht überprüft werden können. Das vorliegende Fachbuch soll einen Beitrag zur Reduktion und Vermeidung von Bauschäden, verursacht durch mangelhafte und/oder unzureichende Trockenlegungsmaßnahmen leisten und grundlegende Kenntnisse der Schadensursachen und der Sanierungsmöglichkeiten vermitteln.

INHALTSVERZEICHNIS 1

Feuchtigkeit im Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|1 Feuchtigkeitsursachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|2 Porenstrukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|3 Be- und Entfeuchtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|3|1 Transportvorgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|3|2 Kapillarkondensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|3|3 Kondensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|3|4 Adsorption und Absorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|3|5 Wasserdampfdiffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|4 Kapillarität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|4|1 Steighöhe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|4|2 Sauggeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|4|3 Kapillardruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|4|4 Wasseraufnahmekoeffizient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|4|5 Wassereindringkoeffizient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|4|6 Wasserkapazität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|4|7 Verdunstungseinfluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|4|8 Auswirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5 Bauschädliche Salze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5|1 Salzbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5|1|1 Salze im Ziegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5|1|2 Salze im Mörtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5|1|3 Salze in der Mauerwerksumgebung . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5|1|4 Salze in Natursteinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5|2 Kristallisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5|3 Hydratation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5|4 Hygroskopizität, Osmose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5|5 Auswirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5|5|1 Innenkrustenbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|5|5|2 Außenkrustenbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|6 Feuchtigkeitsquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|6|1 Leckstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|6|2 Niederschläge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|6|2|1 Spritzwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|6|2|2 Windeintrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|6|3 Bodenwässer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|6|4 Baufeuchtigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|7 Frost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|7|1 Frostwirkung bei Ziegelmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|7|2 Frostwirkung bei Natursteinmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1|8 Organismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 1 2 4 5 10 10 12 12 14 14 15 15 16 16 17 18 18 20 20 25 27 28 29 29 30 31 33 34 35 36 36 36 36 37 37 37 38 39 39 40

2

Historisches Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|1 Die Baustoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|1|1 Der Ziegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|1|1|1 Zusammensetzung gebrannter Ziegel . . . . . . . . . . . . . . . 2|1|1|2 Rohstoffe des Ziegels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|1|1|3 Ziegelherstellung in der Gründerzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|1|2 Die Steine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|1|2|1 Die Steine des Keller- und Grundmauerwerks . . . . . . . . 2|1|2|2 Zusammensetzung und Eigenschaften der Steine . . . . . 2|1|3 Der Mörtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|1|3|1 Die Entwicklung des Mörtels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|1|3|2 Technologie der Bindemittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45 45 45 46 46 47 48 49 49 51 51 53

VIII

Inhaltsverzeichnis 2|2

Ziegelmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|2|1 Abmessungen der Ziegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|2|2 Ziegelverbände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|2|2|1 Läuferverband . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|2|2|2 Binderverband . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|2|2|3 Blockverband . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|2|2|4 Kreuzverband . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|2|2|5 Verbände hohler Mauern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Natursteinmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|3|1 Reines Natursteinmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|3|1|1 Trockenmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|3|1|2 Zyklopenmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|3|1|3 Feldstein- und Findlingsmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|3|1|4 Bruchsteinmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|3|1|5 Schichtenmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|3|2 Natursteinmauerwerk mit Ziegelbereichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|3|2|1 Bruchsteinmauerwerk mit Ecken aus Ziegeln . . . . . . . . . 2|3|2|2 Mischmauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mauern aus Stampf- oder Gussmassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|4|1 Lehmstampfbau (Lehmpisee) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|4|2 Kalksandstampfbau (Kalksandpisee) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fundierungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|5|1 Grundbank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|5|2 Steinpackung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|5|3 Sandschüttung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|5|4 Betonbettung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|5|5 Fundierung auf Senkbrunnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|5|6 Fundierung auf hölzernen Rosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|5|6|1 Liegende Roste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|5|6|2 Pfahlroste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|5|7 Fundierung auf Pfeilern und Gurten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Historische Abdichtungsmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|6|1 Die Abdichtungsmaterialien der Gründerzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|6|1|1 Glas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|6|1|2 Blei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|6|1|3 Asphalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|6|1|4 Mastix-Zement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|6|1|5 Teer-Zement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|6|1|6 Portlandzement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|6|1|7 Imprägnierung der Ziegel mit Seife und Alaun . . . . . . . . 2|6|2 Vertikale Abdichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|6|3 Horizontale Abdichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|6|4 Isoliergräben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2|6|5 Luftschichten im Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

56 56 59 60 61 61 62 62 66 66 66 67 67 67 69 70 70 71 72 72 73 73 73 74 74 74 75 75 75 77 78 79 79 79 79 80 80 81 81 82 82 84 85 87

Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|1 Bestandsaufnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|1|1 Bestandsaufnahme Gebäude und Umgebung . . . . . . . . . . . . . . . . 3|1|2 Temperatur und Luftfeuchtigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|2 Probenentnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|2|1 Entnahmeorte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|2|2 Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|3 Baustoffanalysen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|3|1 Feuchtigkeitsgehalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|3|2 Maximale Wasseraufnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|3|3 Durchfeuchtungsgrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|3|4 Wassersättigungkoeffizient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|3|5 Restsaugfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

89 90 90 92 94 95 95 98 98 105 108 108 109

2|3

2|4

2|5

2|6

3

Inhaltsverzeichnis 3|3|6 Hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|3|7 Bauschädliche Salze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|3|8 Mörtel- und Putzbestandteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|3|9 Festigkeitsbestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|3|10 Anstriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|3|11 Mikroorganismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bauwerksdiagnose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|4|1 Feuchtigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|4|2 Bauschädliche Salze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|4|3 Klima, Temperaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|4|4 Materialien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|4|5 Festigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|4|6 Anstriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|4|7 Organismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sanierungsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|5|1 Grundlagen des Sanierungskonzeptes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|5|2 Sanierungsdetailplanung, Ausschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kontrolle der Wirksamkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|6|1 Feuchtigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|6|2 Bauschädliche Salze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bauwerksdiagnose – ÖNORM B 3355-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|7|1 Bestandsaufnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|7|2 Probenentnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|7|3 Analysenkennwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|7|4 Sanierungsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3|7|5 Überwachung und Kontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

109 111 112 114 117 118 118 118 122 124 124 124 125 125 125 126 129 129 130 131 131 132 132 134 136 136

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|1 Mechanische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|1|1 Übersicht Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|1|1|1 Maueraustauschverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|1|1|2 Chromstahlblechverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|1|1|3 Bohrkernverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|1|1|4 Bohrlochfrässchlitzverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|1|1|5 Sägeverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|1|2 Statisch-konstruktive Auswirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|1|2|1 Vertikalverformungen im Schnittfugenbereich . . . . . . . . 4|1|2|2 Einsatzgrenzen und Materialkennwerte von bituminösen Abdichtungsbahnen und genoppten Stahlblechen . . . . . 4|1|2|3 Aufnahme von Scherkräften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|2 Injektionsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|2|1 Verfahren und Materialien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|2|2 Anwendungsbereiche und Einsatzgrenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|2|3 Statik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|3 Elektrophysikalische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|3|1 Verfahrensübersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|3|2 Anwendungsbereiche und Einsatzgrenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|3|3 Verfahrensdurchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|4 Ungeeignete und/oder problematische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|4|1 Mauerlungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|4|2 Sperrputze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|4|3 Kontaktlose Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|4|4 Passive Osmose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|4|5 Wandbeheizungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|4|6 Vorsatzschalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|4|7 Hinterlüftung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|5 Horizontalabdichtung – ÖNORM B 3355-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4|5|1 Mechanische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

145 147 147 148 149 150 151 151 153 153

3|4

3|5

3|6

3|7

4

IX

156 158 159 161 166 167 167 174 174 176 177 177 178 178 179 180 181 181 181 183

X

Inhaltsverzeichnis 4|5|2 4|5|3

Injektionsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrophysikalische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

183 184

5

Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung . . . . . . . . . . . . . . . 5|1 Entfeuchtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|2 Schadsalzreduktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|3 Vertikalabdichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|3|1|1 Bituminöse Abdichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|3|1|2 Kunststoffabdichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|3|1|3 Dichtschlämmen, Sperrmörtel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|3|1|4 Flächeninjektionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|4 Putze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|4|1|1 Sanierputze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|4|1|2 Feuchtmauerputze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|4|1|3 Historische Putze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|4|1|4 Sockelputze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|4|1|5 Trockenputze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|5 Anstriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|6 Drainagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|7 Wärmedämmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|8 Fußböden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|9 Klimatische Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|9|1 Vorsatzschalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|9|2 Lüftungsgräben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|9|3 Wandbeheizungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|10 Mauerwerksverfestigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|11 Flankierende Maßnahmen – ÖNORM B 3355-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|11|1 Baustellenbezogene Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|11|2 Gebäudebezogene, bauphysikalische Maßnahmen und Drainagen 5|11|3 Konstruktionsbezogene Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5|11|4 Materialbezogene Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

199 199 204 209 210 211 211 211 213 214 217 218 218 218 218 219 220 223 225 225 226 227 227 228 228 229 229 229

6

Ausführungsdetails, Ausschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|1 Ausführungsdetails und Anschlüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|1|1 Abdichtungsanschlüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|1|2 Putzfassade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|1|3 Steinsockel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|1|4 Vollwärmeschutzfassaden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|1|5 Innenbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|2 Ausschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3 Werkvertragsnorm – ÖNORM B 2202 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|1 Ausschreibung, Angebote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|1|1 Angaben zum Leistungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|1|2 Leistungspositionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|1|3 Vom Auftraggeber zu erbringende Leistungen . . . . . . . . 6|3|2 Bauleistungen, Vertragsbestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|2|1 Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|2|2 Ausführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|2|3 Prüf- und Warnpflicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|2|4 Nebenleistungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|2|5 Abrechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|2|6 Gewährleistung, Sicherstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|2|7 Übernahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6|3|2|8 Sicherstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

235 235 235 238 239 239 240 241 267 267 267 268 269 269 269 270 270 271 272 272 273 273

Quellennachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

275 276 288

Feuchtigkeit im Mauerwerk

1

Feuchtigkeitsursachen

1|1

Die Aufnahme von Feuchtigkeit in Bauteilen kann grundsätzlich entweder in ﬂüssiger Form oder durch Wasserdampf, der im Mauerwerk in den ﬂüssigen Aggregatzustand übergehen kann, erfolgen.

Tabelle 1.1: Feuchtigkeitsbeanspruchungen von Mauerwerk [92]

Wasseraufnahme in ﬂüssiger Form Regen- und Spritzwässer Bodenwässer (Sickerwasser und Grundwasser) kapillarer Feuchtigkeitstransport vagabundierende Wässer aus undichten Wasserleitungen Wassereindringung von oben (Inﬁltration)

Wasseraufnahme in dampfförmiger Form hygroskopische Feuchtigkeitsaufnahme Kondensation Kapillarkondensation Adsorption und Absorption der Luftfeuchtigkeit Windeinpressung feuchter Luft Wandinhärente Feuchtigkeit Baufeuchtigkeit

Durch kapillar aufsteigende Feuchtigkeit im Mauerwerk ergeben sich an den Außenﬂächen der Erdgeschoßbereiche die dafür typischen Bilder von Verfärbungen, Putzablösungen und Zerstörungen (Bild 1.1 bis Bild 1.7, Bild 1.9, Bild 1.10, Bild 1.15, Bild 1.18). Zusätzlich können an feuchtigkeitsbelasteten Wänden Schimmel- und Algenbildungen auftreten, die ideale Wachstumsbedingungen vorﬁnden (Bild 1.16). Durch erhöhte Feuchtigkeitsbelastungen werden aber auch in das Mauerwerk eingebaute Bauteile aus Holz wie Fenster- und Türstöcke stark in Mitleidenschaft gezogen bzw. gänzlich zerstört (Bild 1.14, Bild 1.16).

1

Feuchtigkeitsursachen

Beispiel 1.1: Feuchtigkeitsschäden durch kapillar aufsteigende Feuchtigkeit

Sanierputze, Dichtschlämmen, Sperrputze, Vorsatzschalen und ähnliche die Diffusion behindernde oder verändernde Schichten oder Schalen können zwar kurz- bis mittelfristig eine optische Sanierung des betroffenen Wandbereiches erzielen, die dahinter aktiven Mechanismen des Feuchtigkeits- und Schadsalztransportes zeigen jedoch nach einiger Zeit wieder die typischen Schadensbilder (Bild 1.6, Bild 1.8, Bild 1.9, Bild 1.10, Bild 1.15).

Beispiel 1.2: Feuchtigkeitsschäden durch Baugebrechen

Im Bereich von undichten Regenabfallrohren kann eine deutlich höhere Feuchtigkeitsaufnahme festgestellt werden (Bild 1.11, Bild 1.12). Ein gegenläuﬁges Bild zeigt sich über Kellerfenstern, wo der vertikale kapillare Feuchtigkeitstransport unterbrochen ist und im Sturzbereich eine höhere Verdunstungsﬂäche vorliegt (Bild 1.03). Wassereindringung von oben in Wand und Decke kann durch eine schadhafte Dachrinne, einen schadhaften Dachhautbereich oder durch andere Schäden an wasserführenden Leitungen verursacht werden (Bild 1.13).

Das typische Bild eines kapillaren Feuchtigkeitstransportes muss nicht immer ursächlich mit fehlenden oder mangelhaften Horizontal- und Vertikalabdichtungen im Gründungsbereich zusammenhängen. Ausgehend von schadhaften Wasser- und Abwasserleitungen, fehlerhaften Terrassenentwässerungen, mangelhafter Gefälleausbildung des an ein Objekt anstehenden Terrains beginnt ab dem Zeitpunkt des Feuchtigkeitseintrages in den Wandbildner der kapillare Feuchtigkeitstransport. Besonders verstärkt zeigen sich diese Schäden auch im Innenbereich, wenn im feuchtigkeitsbelasteten Wandbereich Gips oder gipshältige Baustoffe eingesetzt werden (Bild 1.17).

1|2

Porenstrukturen Die Porosität der Wandbaustoffe beeinﬂusst in beträchtlichem Ausmaß die Frostbeständigkeit, die Wärmeleitfähigkeit und chemische Beständigkeit sowie die Kapillarität. Grundsätzlich gibt es zwei verschiedene Porenarten: die Eigenporen, welche sich in den Ausgangsstoffen beﬁnden, und die Haufwerksporen, die bei der Verbindung der Ausgangsstoffe entstehen. Es kann auch zwischen natürlichen und künstlichen Poren unterschieden werden. Haufwerksporen sind ausschließlich natürlich, da sie beispielsweise beim Mörtel oder Beton durch unzureichende Verdichtung entstehen. Hingegen können Eigenporen natürlichen oder künstlichen Ursprungs sein. Die natürlichen Eigenporen sind stoffspeziﬁsch, etwa Poren in Natursteinen, Schotter, Tonmineralien. Die künstlichen Eigenporen werden durch besondere Feuchtigkeit im Mauerwerk

2

Maßnahmen erzeugt, etwa das Material durch Treibgas zu blähen, durch Erwärmung mittels Dampf einen Blähvorgang hervorzurufen oder sehr heißes Material schnell abzukühlen, sodass Luftporen entstehen. Abbildung 1.1: Schematische Darstellung – Porenformen und -arten

Bezüglich der Porenform bzw. Porengeometrie unterscheidet man zwischen durchgehenden Poren bzw. Kapillarporen, Sackporen, geschlossenen Poren, Verzweigungen, Verbindungen und Flaschenhalsporen. Der Wassertransport erfolgt bei Kapillarporen bzw. durchgehenden Poren nahezu ungehemmt. Bei durchgehenden Poren mit sehr geringem Durchmesser („effektive“ Kapillarporen) geht der Feuchtigkeitstransport durch Adhäsionskräfte zwischen Flüssigkeit und Kapillarwand vor sich. Die Steighöhe geht dabei über jene hinaus, die dem hydrostatischen Druck entspricht. Wichtig für die Feuchtigkeitsaufnahme eines Baustoffes sind sowohl die Porengröße als auch der Porenabstand. Ein kapillarer Feuchtigkeitstransport setzt ein entsprechendes Porenvolumen und eine entsprechende Porenform sowie eine Porengröße voraus. Durchmesser [m]

10 -9

10 -8

10 -7

10 -6

10 -5

10 -4

10 -3

Tabelle 1.2: Porenarten

Mikroporen Makroporen Gelporen Kapillarporen Luftporen

Abbildung 1.2: Porengrößenverteilungen nach [92] [41]

3

Porenstrukturen

Je kleiner der Porenradius, desto größer ist die mögliche kapillare Steighöhe, jedoch desto geringer sind auch die durch die Poren transportierten Flüssigkeitsmengen. In geschlossenen Poren ﬁndet kein Feuchtigkeitstransport statt. Das Unterscheidungsmerkmal für Makro- und Mikroporen in der Physik ist die Tatsache, dass erstere die Fähigkeit besitzen, sich mit Wasser zu füllen, wenn sie einen Radius von mehr als 10 -7 m aufweisen.

1|3

Be- und Entfeuchtung Die Wasserzufuhr von unten und das Ausmaß der Verdunstung beeinﬂussen die Steighöhe des Wassers, d.h. die Feuchtigkeit steigt so lange, bis zwischen beiden Vorgängen Gleichgewicht eingetreten ist. Knapen [16] vertrat die Ansicht, dass bei einer gewissen Höhe ein Gleichgewicht bzw. ein Überwiegen der Kohäsion der Flüssigkeit gegenüber der kapillaren Anziehung durch die Porenwände eintrete. Dass dieses Verhältnis zwischen diesen beiden Kräften von der Höhe abhängen soll, ist nicht einzusehen. Das kapillare Aufsteigen der Mauerwerksfeuchtigkeit ist nicht mit dem kapillaren Aufsteigen in Röhren vergleichbar. Das Wasser steigt in den Röhren zufolge behinderter Verdunstung bis zu einer maximalen Höhe und kommt dann zum Stillstand. In den Mauern hingegen ﬁndet aufgrund der Verdunstung eine fortwährende Wasserbewegung statt. Des Weiteren ist eine ununterbrochene Wassersäule keineswegs die notwendige Voraussetzung für das Aufsteigen des Wassers. Es genügt, dass die einzelnen Tröpfchen durch die Dampfphase miteinander verbunden sind. Die Luft an der Mauerwerksoberﬂäche ist auch bei geringem relativem Feuchtigkeitsgehalt der Umgebungsluft immer gesättigt. Die Verdunstung ist daher nicht vom Wassergehalt der Mauer, sondern nur von der Größe der feuchten Fläche abhängig. Aus diesem Grund erfolgt die Verdunstung der Mauerwerksfeuchtigkeit, zumindest eine gewisse Zeit lang und unabhängig von den Eigenschaften des Mauerwerks, gleich wie die eines freien Wasserspiegels. Erst nach einiger Zeit, wenn das Wasser in der Oberﬂächenschicht den Verdunstungsverlust nicht mehr mit der nötigen Geschwindigkeit ersetzt, kommen die verschiedenen kapillaren Eigenschaften des Mauerwerks in der Verdunstungskurve zum Ausdruck. Früher wurde auch immer wieder versucht, ein Mauerwerk mittels wasserdichter Anstriche trockenzulegen. Da die Feuchtigkeit aufgrund der dadurch fehlenden Verdunstungsmöglichkeit noch höher steigt, war dies eine Fehlentscheidung. Ebenso wie wasserdichte Anstriche verhindern auch Beläge aus Naturstein oder Keramik die Verdunstung. Bei sehr dichten Steinplattenverkleidungen wurde empfohlen, diese hohl zu legen und den Hohlraum mit Lüftungen zu versehen (nicht vergleichbar mit einem hinterlüfteten Sockel). Diese Maßnahme ist jedoch ebenfalls nicht sinnvoll, da noch zusätzlich die zumindest zeitweise feuchtwarme Innen- oder Außenluft in den Hohlraum eindringt, an der kälteren Mauerwerksoberﬂäche kondensiert und das Mauerwerk zusätzlich befeuchtet (Bild 1.10). Abbildung 1.3 zeigt die Werbeschrift eines wasserdichten Anstriches, Feuchtigkeit im Mauerwerk

4

die fälschlicherweise auf die Möglichkeit der Trockenlegung hinweist und somit die Bevölkerung falsch informierte. Abbildung 1.3: Werbeschrift eines wasserdichten Anstriches [16]

Transportvorgänge

1|3|1

Poröse Stoffe können aus ihrer Umgebung Feuchtigkeit in ﬂüssigem oder dampfförmigem Zustand in ihre Hohlräume aufnehmen und dort unter dem Einﬂuss verschiedenster treibender Kräfte transportieren. Dem Diffusionsstrom des Wasserdampfes, ausgelöst durch ein Partialdruckgefälle, steht der Transport des ﬂüssigen Wassers als so genannte Kapillarleitung aufgrund von adhäsionsbedingten Zugkräften gegenüber.

Tabelle 1.3: Feuchtigkeitstransportmechanismen in Feststoffen

Lösungsdiffusion

Wassermoleküle quasi oder echt gelöst in Flüssigkeit oder Gel. Moleküle des durchwandernden Körpers müssen relativ beweglich sein, z.B. quellbar, aber nicht kristallin.

Wasserdampfdiffusion

Wassermoleküle im Gaszustand in der Luft von Poren. Durchgehende Porenräume erforderlich.

Oberﬂächendiffusion

Wassermoleküle diffundieren in dünner Schicht auf Porenwandungen. Durchgehende Porenräume erforderlich. Stets mit Dampfdiffusion gekoppelt.

Kapillarität

Flüssiges Wasser ﬂießt in Poren eines Körpers unter der Wirkung seiner Oberﬂächenspannung. Poren des Körpers durchgehend und wasserbenetzbar.

Sickerströmung

Flüssiges Wasser ﬂießt in den Poren infolge von Druckunterschieden, die Oberﬂächenspannung ist ausgeschaltet.

Elektrokinese

Flüssiges Wasser strömt unter der Wirkung eines elektrischen Feldes in Poren.

Eine klare Unterteilung in Dampf- und Flüssigkeitstransport ist aber streng genommen aufgrund der Koexistenz von ﬂüssiger und dampfförmiger Phase nicht möglich. Experimente haben gezeigt, dass auch Größe, Art und Form der inneren Hohlräume die Bindung und somit auch den Transportmechanismus der Wassermoleküle beeinﬂussen. In Festkörpern stellen Feuchtigkeitsverlagerungs-

5

Be- und Entfeuchtung

prozesse ein komplexes Gleichgewicht verschiedener Transportvorgänge dar. Phasenübergänge sowie Sorptionsverhalten poröser Stoffe gegenüber Wasserdampf bewirken zudem eine gegenseitige Beeinﬂussung dieser Transportphänomene. In Tabelle 1.3 sind die verschiedenen Transportmechanismen in Feststoffen vergleichend gegenübergestellt, ihre Merkmale aufgezeichnet und Beispiele für Materialien, in denen diese Mechanismen häuﬁg anzutreffen sind, angegeben. Das gleichzeitige Auftreten ganz verschiedener Transportmechanismen hängt in zweierlei Hinsicht entscheidend vom Wassergehalt ab. Einerseits von der Höhe des durchschnittlichen Wassergehaltes und andererseits vom Gradienten des örtlichen Wassergehaltes. Man kann in Abhängigkeit von der Höhe des durchschnittlichen Wassergehaltes eines porösen Stoffes sechs verschiedene Wasseraufnahme- bzw. in umgekehrter Reihenfolge Wasserabgabestadien feststellen.

Abbildung 1.4: Wasseraufnahmestadien [52]

Es ist praktisch nicht möglich, einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt einem deﬁnierten Transportmechanismus zuzuordnen. Besonders undurchsichtig ist der Wassertransport in porösen Stoffen auch vor allem deswegen, da bei Trocknungs- und Durchfeuchtungsprozessen der Wassergehalt von Ort zu Ort wechselt und zudem zeitabhängig ist.

Die Wasseraufnahmestadien beginnen bei einem trockenen Baustoff bei der Dampfdiffusion und der Feuchtigkeitsaufnahme mittels Adsorption und führen über die Kapillarkondensation und die Oberﬂächendiffusion bis zur Kapillarleitung mit einer gesättigten Strömung zu einem wassergesättigten Baustoff. Beim Feuchtigkeitstransport durch das innere Hohlraumsystem spielt der Impulsaustausch für die Art des Transportprozesses eine entscheidende Rolle. Ob die Stöße entweder zwischen Einzelmolekülen oder zwischen Wand und Molekül stattﬁnden, hängt vom Verhältnis der freien Weglänge M des Moleküls zum Porendurchmesser d, der so genannten Knudsenzahl Kn, ab.

(1.1)

Kn

M d

Wassermoleküle erfahren bei ihrer Bewegung durch die Porenräume untereinander Zusammenstöße, und zwar umso häuﬁger, je höher der Druck bzw. je höher die Teilchendichte ist. Die Strecke, die ein Teilchen von einem Zusammenstoß bis zum nächsten im Mittel durchläuft, heißt mittlere freie Weglänge M.

Feuchtigkeit im Mauerwerk

6

Damit können die Transportmechanismen grundsätzlich drei verschiedenen Bereichen zugeordnet werden: Kn >> 1 Molekularbereich – Effusion Kn = 1 Übergangsbereich Kn <<1 Kontinuumsbereich – Diffusion und/oder laminare Strömung

Da die freie Weglänge sowohl von Temperatur als auch Druck abhängt, ändern sich die Knudsenbereiche je nach Zustandsbedingungen. Bei üblichen Umgebungsbedingungen repräsentieren Poren mit d kleiner als 10-8 m den Molekularbereich, Poren zwischen 10 -8 m und 10 -6 m den Übergangsbereich und Transporträume größer als 10 -6 m den Kontinuumsbereich. Wie viel Feuchtigkeit ein Mauerwerk an die Umgebungsluft abgeben kann, hängt primär vom Wasserdampfdruckgefälle ab. Je größer der Wasserdampfdruck in der Wand und je kleiner der Wasserdampfdruck der Umgebungsluft ist, desto schneller geht die Mauerwerksaustrocknung vor sich. Die Größenordnung der Wasserdampfdruckdifferenz kann aus dem i-D-Diagramm (Abbildung 1.06) entnommen werden. Das Beispiel zeigt, dass durch eine Erwärmung der Wand (Pfeil B) und ohne raumklimatische Maßnahmen ein bis zu drei Mal höheres Wasserdampfdruckgefälle eintritt als bei einer alleinigen Reduktion der Raumluftfeuchtigkeit (Pfeil A). Beispiel A:

Raumtemperatur 25° C rel. Luftfeuchtigkeit 30 % Wandtemperatur 25° C rel. Luftfeuchtigkeit 100 % Dampfdruckgefälle = 3169 – 950 = 2219 Pa

Beispiel B:

Raumtemperatur 20° C rel. Luftfeuchtigkeit 40 % Wandtemperatur 40° C rel. Luftfeuchtigkeit 100 % Dampfdruckgefälle = 7380 – 936 = 6444 Pa

7

Be- und Entfeuchtung

Abbildung 1.5: Feuchtigkeitstransporte in porösen Baustoffen nach [52]

Abbildung 1.6: i-D-Diagramm

Der Trocknungsprozess beginnt mit der Kapillarleitung. In weiterer Folge ist dann nur mehr die Wasserdampfdiffusion für den Feuchtigkeitstransport verantwortlich. Die Abschätzung der ausdiffundierenden Wassermenge kann nach Formel (1.2) erfolgen.

Feuchtigkeit im Mauerwerk

8

qD M D qD MD d %p

%p d

(1.2)

Wasserdampfstromdichte Dampﬂeitfähigkeit (für Ziegel 0,100 bis 0,175) Wanddicke Dampfdruckdifferenz

[mg/(m2 · h)] [mg/(m · h · Pa)] [m] [Pa]

Für die Entfeuchtungsgeschwindigkeit ist es wichtig, dass einerseits die Kapillarausgänge durch geeignete Maßnahmen, etwa durch Abstrahlen der Wandoberﬂächen mit Aluminiumsilikat, geöffnet werden und andererseits der Wasserdampfübergangskoefﬁzient und somit auch der Dampfübergang an der Wandoberﬂäche durch Luftanblasung möglichst groß wird. Im folgenden Diagramm nach O. Krischer sind die drei Trocknungsperioden mit den zugehörigen Wassertransportmechanismen und qualitativen Verdunstungsgeschwindigkeiten ersichtlich. Phase 1:

1-Kapillarleitung, gesättigte Strömung 2-Kapillarleitung, ungesättigte Strömung

Phase 2:

3-Dampfdiffusion, Oberﬂächendiffusion, Kapillarleitung 4-Dampfdiffusion, Kapillarkondensation, Kapillarleitung

Phase 3:

5-Dampfdiffusion, mono- und multimolekulare Belegung 6-Dampfdiffusion, Adsorption Abbildung 1.7: Trocknungsperioden nach O. Krischer

Zusammenfassend ergeben sich folgende Grundsätze, die für eine rasche Wandentfeuchtung verantwortlich sind: 9

Be- und Entfeuchtung

t t t

1|3|2

Wasserdampfdruckgefälle möglichst groß Wasserdampfübergang an der Oberﬂäche möglichst groß Kapillarausgänge an der Oberﬂäche müssen geöffnet werden.

Kapillarkondensation In feinen Kapillaren kommt es bereits schon unterhalb des Sättigungsdampfdruckes zur Kondensation. Dadurch kann bereits ab relativen Luftfeuchtigkeiten von 70–80 % in einer feinen Kapillare Kondensat ausfallen und sich dadurch die Kapillare mit Wasser füllen. Für den Zusammenhang zwischen der relativen Luftfeuchtigkeit und Porenradius gilt:

(1.3)

¦p µ 2 T cos B ln §§ ¶¶ p R T S r ¨ 0· p p0 T r S T R B

1|3|3

[Pa] vorhandener Dampfdruck [Pa] Sättigungsdampfdruck [N/m] Oberﬂächenspannung des Wassers [m] Kapillarradius [kg/m3] speziﬁsches Gewicht des Wassers absolute Temperatur [° C] Gaskonstante [–] Benetzungswinkel zwischen Flüssigkeit und Kapillarenwand ~20° [°]

Kondensation Grundsätzlich enthält die Luft immer einen gewissen Prozentsatz Wasserdampf. Sie kann aber nur eine bestimmte, von der Temperatur abhängige Wasserdampfmenge (Sättigungsmenge) aufnehmen. Es gibt zwei Gründe, warum es zur Kondensation, d.h. zur Ausscheidung des überschüssigen Dampfgehaltes in Form von ﬂüssigem H2O, kommt. Erstens besteht die Möglichkeit, dass bei konstanter Lufttemperatur mehr Wasserdampf zugeführt wird, sodass der Wasserdampfgehalt die Sättigungsmenge erreicht und die Luft das überschüssige Wasser ausscheidet. Die zweite Möglichkeit entsteht, wenn bei konstantem Wasserdampfgehalt die Temperatur reduziert und damit die Taupunkttemperatur erreicht wird.

Abbildung 1.8: Abhängigkeit des Wasserdampfgehaltes von der Lufttemperatur

Feuchtigkeit im Mauerwerk

10

Trifft nun die feuchte Luft auf die Wandoberﬂäche, wird sie bei einem guten Wärmeleiter schneller, bei einem schlechten langsamer abgekühlt und scheidet Wasser aus, falls die Temperatur unter die Taupunkttemperatur sinkt. Wird die Taupunkttemperatur erst im Mauerwerksinneren erreicht, kondensiert die feuchte Luft erst dort. Die Aufnahmefähigkeit von Wasserdampf in Luft ist also von der Temperatur abhängig. So beträgt der maximale Gehalt an Wasserdampf bei 0° C nur 4,8 g/m³. Mit zunehmender Temperatur steigt er dann auf 597 g/m³ bei 100° C an. Unter RELATIVER LUFTFEUCHTIGKEIT versteht man dabei den tatsächlichen Gehalt an Wasserdampf im Vergleich zum maximal möglichen Gehalt bei einer bestimmten Temperatur. Die ABSOLUTE LUFTFEUCHTIGKEIT hingegen gibt die in 1 m³ Luft enthaltene Wassermenge [g/m³] an. Tabelle 1.4 enthält die Taupunkttemperaturen in Abhängigkeit von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit, d.h. beispielsweise, dass bei einer Temperatur von 21° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 % bei Unterschreiten der Temperatur von 14,2° C der Taupunkt erreicht wird und Kondensat ausfällt. Im Wohnbereich stellen sich in der Regel folgende Werte der relativen Luftfeuchtigkeiten ein: Wohnräume Schlafzimmer Küchen Badezimmer

40 bis 55 % 50 bis 65 % 55 bis 85 % 65 bis 90 % relative Luftfeuchtigkeit K

Temperatur tL [ °C ]

30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10

[%]

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

70,0

75,0

80,0

85,0

90,0

95,0

10,5 9,7 8,8 8,0 7,1 6,2 5,4 4,5 3,6 2,8 1,9 1,1 0,2 -0,7 -1,5 -2,4 -3,3 -4,1 -5,0 -5,9 -6,8

12,9 12,0 11,1 10,2 9,4 8,5 7,6 6,7 5,8 5,0 4,1 3,2 2,3 1,4 0,6 -0,3 -1,2 -2,1 -3,0 -3,8 -4,7

14,9 14,0 13,1 12,3 11,4 10,5 9,6 8,7 7,8 6,9 6,0 5,1 4,2 3,3 2,4 1,5 0,6 -0,3 -1,2 -2,1 -3,0

16,8 15,9 15,0 14,1 13,2 12,2 11,3 10,4 9,5 8,6 7,7 6,8 5,9 5,0 4,1 3,2 2,3 1,4 0,5 -0,5 -1,4

18,4 17,5 16,6 15,7 14,8 13,9 12,9 12,0 11,1 10,2 9,3 8,4 7,4 6,5 5,6 4,7 3,8 2,8 1,9 1,0 0,1

20,0 19,0 18,1 17,2 16,3 15,3 14,4 13,5 12,5 11,6 10,7 9,8 8,8 7,9 7,0 6,0 5,1 4,2 3,3 2,3 1,4

21,4 20,4 19,5 18,6 17,6 16,7 15,8 14,8 13,9 12,9 12,0 11,1 10,1 9,2 8,2 7,3 6,4 5,4 4,5 3,5 2,6

22,7 21,7 20,8 19,9 18,9 18,0 17,0 16,1 15,1 14,2 13,2 12,3 11,3 10,4 9,4 8,5 7,5 6,6 5,6 4,7 3,7

23,9 23,0 22,0 21,1 20,1 19,1 18,2 17,2 16,3 15,3 14,4 13,4 12,5 11,5 10,5 9,6 8,6 7,7 6,7 5,7 4,8

25,1 24,1 23,1 22,2 21,2 20,3 19,3 18,3 17,4 16,4 15,4 14,5 13,5 12,5 11,6 10,6 9,6 8,7 7,7 6,7 5,8

26,2 25,2 24,2 23,3 22,3 21,3 20,3 19,4 18,4 17,4 16,4 15,5 14,5 13,5 12,6 11,6 10,6 9,6 8,7 7,7 6,7

27,2 26,2 25,2 24,3 23,3 22,3 21,3 20,3 19,4 18,4 17,4 16,4 15,4 14,5 13,5 12,5 11,5 10,5 9,6 8,6 7,6

28,2 27,2 26,2 25,2 24,2 23,2 22,3 21,3 20,3 19,3 18,3 17,3 16,3 15,3 14,4 13,4 12,4 11,4 10,4 9,4 8,4

29,1 28,1 27,1 26,1 25,1 24,1 23,1 22,2 21,2 20,2 19,2 18,2 17,2 16,2 15,2 14,2 13,2 12,2 11,2 10,2 9,2

Üblicherweise wird die enthaltene Wasserdampfmenge rechnerisch erfasst durch den so genannten DAMPFDRUCK p [N/m² oder Pa]. Die maximal aufnehmbare Wasserdampfmenge wird durch den SÄTTIGUNGSDAMPFDRUCK ps 11

Tabelle 1.4: Taupunkttemperaturen tS gemäß EN ISO 13788 [230] in Abhängigkeit von Temperatur tL und Luftfeuchtigkeit

Be- und Entfeuchtung

gekennzeichnet. Gemäß ÖNORM B 8110-2 kann der Wasserdampfsättigungsdruck auch über nachfolgende Formeln ermittelt werden: 12, 30

(1.4)

t µ ¦ pS 4,689 §1,486 ¶ 100 ¨ · 8,02 t µ ¦ pS 288,68 §1,098 ¶ 100 · ¨

ps t

1|3|4

für - 20p C c t 0p C für 0p C c t c 30p C

Wasserdampfsättigungsdruck Temperatur

[Pa] [° C]

Adsorption und Absorption Eine weitere, wenn auch meist nicht ausschlaggebende Art der Feuchtigkeitsaufnahme ist die der ADSORPTION. Dabei dringt das in gasförmigem Zustand beﬁndliche Wasser in die Poren des Mauerwerks ein. Die Menge des adsorbierten Wassers hängt von der Höhe des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft und von der inneren Oberﬂäche des Mauerwerks ab. Je höher die Luftfeuchtigkeit und je größer die innere Oberﬂäche ist, d.h. je mehr Poren vorhanden sind, desto größer die adsorbierte Wassermenge. Allgemein gilt, dass die Adsorption die Aufnahme von Gasen, Dämpfen oder gelösten Stoffen an der Oberﬂäche fester Körper ist. Sie beruht auf Molekularkräften. Für sich allein, d.h. ohne andere mitwirkende Feuchtigkeitsquellen, richtet die Adsorption kaum große Schäden an.

Abbildung 1.9: Adsorptionsfeuchtigkeiten von Baustoffen nach [73]

Ein ähnlicher Begriff ist die ABSORPTION, bei der ebenfalls Gase oder Dämpfe von festen, aber auch ﬂüssigen Stoffen aufgenommen werden. Im Gegensatz zur Adsorption ist hier die aufgenommene Gasmenge proportional dem Gasdruck anstelle der inneren Oberﬂäche.

1|3|5

Wasserdampfdiffusion Als Wasserdampfdiffusion wird jener Vorgang bezeichnet, bei dem die Wasserdampfmoleküle durch einen Bauteil wandern, und zwar in der Richtung des Dampfdruckgefälles. Die Moleküle wandern vom Ort des höheren Dampfdrucks zum Ort des niedrigeren Dampfdrucks. Die Intensität der Molekülwanderung Feuchtigkeit im Mauerwerk

12

hängt vom Dampfdruckgefälle, von der Hohlraumcharakteristik und der Dicke des Bauteiles ab. Der Kennwert für die Wasserdampfdurchlässigkeit ist der WASSERDAMPFDIFFUSIONSWIDERSTANDSFAKTOR μ, welcher eine Stoffkonstante ist. Der Wasserdampfdiffusionswiderstandsfaktor ist eine Vergleichszahl, die angibt, um wie viel der Diffusionswiderstand eines Stoffes größer ist als jener einer gleich dicken Luftschicht. Er ist daher dimensionslos. Üblicherweise wird aber auch der Diffusionswiderstand, bezeichnet als diffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd, als Produkt μ mal der Stoffdicke d angegeben.

sd N d

(1.5)

Material

Diffusionswiderstandsfaktor μ [ – ]

Schichtdicke d [ mm ]

Diffusionswiderstand sd [ m ]

Buchenholz Fichtenholz Mauerziegel Klinker Kiesbeton Gasbeton Kalkputz Zementputz Kunstharzputz Bitumenpappe 500er Heißbitumen

2–70 100–250 6–12 380–470 30 6–10 11 19 140 4000–18000 85000–105000

50 25 300–900 30 200 240 25 25 2 2 1

0,10–3,50 2,50–6,25 1,80–10,80 11,40–14,10 6,00 1,44–2,40 0,28 0,48 0,28 8,00–36,00 85,00–105,00

Tabelle 1.05: Diffusionswiderstände verschiedener Baustoffe

Es ist zu erkennen, dass poröse Stoffe wesentlich kleinere μ-Werte besitzen als dichte. Vergleicht man z.B. Mauerziegel mit Klinker, so ist das Diffusionswiderstandsverhältnis etwa 1:50. Die Wasserdampfmenge, die tatsächlich durch die betreffende Baustoffschicht diffundiert, kann nach Formel (1.6) berechnet werden.

g

p1 p 2 RD T N d n

D

g p1–p2 μ d n RD · T/D RD T D

diffundierender Wasserdampf Wasserdampfpartialdruckgefälle Diffusionswiderstand Baustoffdicke Faktor Temperaturkorrektur μ-Werte (meist vernachlässigbar) Dampﬂeitzahl der Luft ~1·5·106 bei 20° C Gaskonstante für Wasserdampf Bauteiltemperatur Diffusionswert des Wasserdampfes

(1.6) [g / (m2 · h)] [Pa] [–] [m]

[Pa · m · h / kg] [° C]

Weist ein Bauteil zu beiden Seiten unterschiedliche Lufttemperaturen und relative Luftfeuchtigkeiten auf, so kann im Inneren der Taupunkt unterschritten werden, wodurch in diesem Bereich Kondensation eintritt. Wenn auf den einander gegenüberliegenden Oberﬂächen einer homogenen Wand aus porösem 13

Be- und Entfeuchtung

Werkstoff die gleiche Temperatur herrscht, können die beiderseitigen Wasserdampfpartialdrücke noch so verschieden sein, ohne dass mit einer Kondensatbildung im Inneren der Wand gerechnet werden muss. Der für die Wandtemperatur geltende Sättigungsdampfdruck ps liegt in sämtlichen oberﬂächenparallelen Wandschichten höher als der Partialdruck p, und zwar selbst dann, wenn die relative Luftfeuchtigkeit auf der einen Wandseite 99 % betragen sollte. Grundsätzlich ist von Bedeutung, wie viel und in welcher Zeit sich Kondensat in der kalten Jahreszeit ansammelt und in der warmen Jahreszeit wieder ablüftet bzw. verdampft, um einen Bauteil beurteilen zu können. Es kommt nur dann zu Schäden, wenn die eingedrungene Wassermenge größer als die abgeführte ist. Die Beurteilung eines Wandquerschnittes hinsichtlich Kondenswassergefährdung und die Dimensionierung einer Dampfsperre sollten immer nach bauphysikalischen Rechenverfahren erfolgen (siehe Baukonstruktionen Band 1: Bauphysik [27]).

1|4

Kapillarität Bodenfeuchtigkeit ist stets vorhanden. Entweder in Form von Sickerwasser, Grundwasser oder auch Abwasser (aus schadhaften Kanälen). Da in vielen Fällen bei Altbauten die Feuchtigkeitsabdichtung fehlt bzw., falls vorhanden, entweder unzureichend oder im Laufe der Zeit unwirksam wurde, kann das Bodenwasser ungehindert in den Kellermauern aufsteigen. Die Intensität der Durchfeuchtung hängt natürlich vom Wasserandrang ab. Das Mauerwerk besitzt, gleichgültig ob es aus Ziegel oder Naturstein besteht, eine gewisse Porosität, d.h. eine mehr oder minder große innere Oberﬂäche, die lebhafte Kapillarerscheinungen auslöst. Kommt ein Baustoff mit Wasser in Berührung, lagern sich Wasserteilchen an der Oberﬂäche an, sofern die Adhäsionskräfte zwischen Baustoff- und Wassermolekülen größer sind als die Kohäsionskräfte zwischen den Wassermolekülen selbst. Durch die Adhäsion des Baustoffes und die Oberﬂächenspannung des Wassers sowie mittels Diffusion, fallweise auch durch die Schwerkraft, gelangt dann das Wasser durch enge Kapillaren in das Innere des Stoffes. Die kapillare Wasseraufnahme wird im Wesentlichen durch zwei Gesetze beschrieben, die kapillare Steighöhe und die kapillare Sauggeschwindigkeit. Die im Folgenden angeführten Formeln sind nur für den Idealfall, d.h. ohne Berücksichtigung der Flüssigkeitsverdunstung während des kapillaren Aufstieges, gültig.

1|4|1

Steighöhe Die kapillare Steighöhe H einer Flüssigkeit hängt von der Oberﬂächenspannung, dem Benetzungswinkel eines Tropfens, der Dichte der Flüssigkeit, der Erdbeschleunigung und vom Porenradius ab. Die kapillare Steighöhe H ist dann indirekt proportional dem Kapillarradius und kann wie folgt errechnet werden.

Feuchtigkeit im Mauerwerk

14

H

2 T cos B 1,5 10 5 { rSg r

H T B r S g

[m] kapillare Steighöhe [N/m] Oberﬂächenspannung der Flüssigkeit [°] Benetzungswinkel zwischen Flüssigkeit und Kapillarenwand ~20° [m] Kapillarradius [kg/m3] speziﬁsches Gewicht der Flüssigkeit Erdbeschleunigung [9,8 m/s2]

(1.7)

Beträgt der Kapillarradius r < 10 -8 m oder r > 10 -4 m, dann ist eine Kapillarität nicht mehr möglich.

Sauggeschwindigkeit

1|4|2

Die kapillare Sauggeschwindigkeit kann direkt proportional aus dem Kapillarradius ermittelt werden. Je größer die Kapillaren, desto schneller wird Flüssigkeit hinauftransportiert. Für den kapillaren Feuchtigkeitstransport gilt demnach, dass in feinkapillaren Baustoffen eine sehr große kapillare Steighöhe erreicht werden kann und der kapillare Feuchtigkeitstransport sehr langsam vor sich geht. Die kapillare Sauggeschwindigkeit errechnet sich laut Formel (1.8) mit K als Konstante, die sich aus der Gleichung für die Sauggeschwindigkeit ergibt.

v K r r x I T S g

K

r ¦ 2T µ gS x¶ § 8 I x ¨ r ·

Kapillarradius Steighöhe des Wassers Viskosität des Wassers ~10 -3 Oberﬂächenspannung des Wassers ~72 · 10 -3 speziﬁsches Gewicht des Wassers = 1000 Erdbeschleunigung ~9,8

(1.8) [m] [m] [N·s/m2] [N/m] [kg/m3] [m/s2]

Kapillardruck Die Druckverhältnisse in einer Kapillarpore resultieren aus der Überlagerung von Kapillarsog, hydrostatischem Druck und Strömungsdruck. Je dünner die Kapillare, desto höher der Kapillardruck. Dieser Druck wird allerdings nicht erreicht, da das Wasser an die Umgebung der Kapillare immer wieder abgegeben wird und sich im Gleichgewicht zwischen Saugkraft (Levitation) und Verdunstung beﬁndet. 15

Kapillarität

1|4|3

Abbildung 1.10: Druckverhältnisse in einer Kapillarpore nach [2]

1|4|4

Wasseraufnahmekoefﬁzient Die Wassermenge W [kg/m²], die von einem porösen Material aufgenommen wird, das mit Wasser in direktem, drucklosem Kontakt steht, kann vereinfacht abgeschätzt werden mit Formel (1.9).

(1.9)

Ww t W w t

[kg/m2] [kg/(m2 · h0,5 )] [h]

Wassermenge Wasseraufnahmekoefﬁzient Zeit

Der Wasseraufnahmekoefﬁzient ist jedoch abhängig vom Feuchtigkeitsgehalt des Stoffes und wird in der Praxis am feuchten Baustoff bestimmt.

(1.10)

w

W t

w gibt somit die Steigung der Geraden an, die die Wasseraufnahme beschreibt. Zahlenmäßig können die Grenzen von 2,0 und 0,5 kg/m²h0,5 für die Materialeigenschaften wasserhemmend oder wasserabweisend angesetzt werden. w c 2,0 kg/(m2h0,5) w c 0,5 kg/(m2h0,5)

1|4|5

wasserhemmend wasserabweisend

Wassereindringkoefﬁzient Der Wassereindringkoefﬁzient B beschreibt die Wanderung der Wasserfront im Baustoff, der Wasseraufnahmekoefﬁzient w im Gegensatz dazu die aufgesaugte Wassermenge bezogen auf die Saugﬂäche [kg/m²] eines Baustoffes beim Eintauchen ins Wasser. Feuchtigkeit im Mauerwerk

16

x B t

(1.11)

Abstand zwischen Saugﬂäche und Wasserfront im Baustoff Zeit Wassereindringkoefﬁzient

x t B

[m] [h] [m/h0,5]

Wasserkapazität

1|4|6

Bei kapillarer Durchfeuchtung des Baustoffes entspricht die Wasserkapazität 'K [m³/m³] dem maximalen Feuchtigkeitsgehalt. Sie ist im Allgemeinen kleiner als die Sättigungsfeuchtigkeit 'S, bei der alle Kapillaren und Poren gefüllt sind. Abbildung 1.11: Abhängigkeit der kapillaren Wasseraufnahme von der Zeit nach [25]

Tabelle 1.6: Baustoffkennwerte Wasseraufnahme nach [25] Material

Vollziegel Hochlochziegel Kalksandstein

Schwerbeton Gasbeton

Gipsbauplatten Weißkalkputz Kalkzementputz Zementputz

17

Kapillarität

Rohdichte [ kg/m³ ] 1750 2175 1155 1165 1635 1755 1760 1795 1880 1920 2290 2410 630 600 530 620 900 600

Wasseraufnahmekoefﬁzient W [ kg/m²h0,5 ] 25,10 2,90 8,30 8,90 7,70 3,00 5,50 5,40 3,20 3,20 1,80 1,10 4,60 4,20 4,00 6,50 69,00 38,00 7,00 2,00–4,00 2,00–3,00

Wassereindringkoefﬁzient B [m/s0,5 x 10 -3] 2,24 0,56 0,73 0,81 0,46 0,21 0,42 0,39 0,29 0,26 0,22 0,09 0,28 0,25 0,23 0,38 2,36 1,80

Wasserkapazität 'k [ m³/m³ ] 0,19 0,09 0,19 0,18 0,27 0,24 0,22 0,22 0,18 0,20 0,14 0,19 0,28 0,28 0,29 0,29 0,49 0,36

Sättigungsfeuchtigkeit 's [ m³/m³ ] 0,29 0,13 0,22 0,18 0,36 0,34 0,35 0,32 0,27 0,27 0,22 0,72 0,71 0,74 0,72

1|4|7

Verdunstungseinﬂuss Die Verdunstung beruht auf dem Übergang des Wassers von der ﬂüssigen in die gasförmige Phase ohne externe Energiezufuhr. In einem porösen Baustoff beginnt der Vorgang an der Bauteiloberﬂäche, zu der durch kapillaren Feuchtigkeitstransport aus dem Bauteilinneren Flüssigkeit nachtransportiert wird. Ist die Verdunstungsmenge größer als die kapillar transportierte Flüssigkeitsmenge, verlagert sich die Verdunstungsfront allmählich in das Bauteilinnere.

Abbildung 1.12: Zusammenhang Kapillarradius – Verdunstung [2]

Durch die Überlagerung der Mechanismen des kapillaren Feuchtigkeitsaufstieges, der durch die Kapillare transportierten Flüssigkeitsmenge und der Verdunstung ergibt sich im Mauerwerk ein Gleichgewichtszustand für die Feuchtigkeit im Mauerwerk. Die maximale kapillare Steighöhe des Wassers in einem Baustoff wird dann nahezu erzielt, wenn die Verdunstungsintensität sehr gering ist (Bild 1.9, Bild 1.10, Bild 1.15).

1|4|8

Auswirkungen Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass es sich bei der Flüssigkeit im Mauerwerk immer um eine Salzlösung und nicht um „reines“ Wasser handelt. Die Mauerfeuchtigkeit beﬁndet sich in ständiger, wenn auch sehr langsamer Bewegung, und zwar von unten nach oben. Es kann dabei zwischen zwei Bewegungsarten unterschieden werden: die der Flüssigkeit selbst und die der Wanderung von Salzen innerhalb der Flüssigkeit (Diffusion). Aufgrund dieser Vorgänge ﬁndet ein ständiger Austausch statt. Salze gelangen aus dem Boden in das Mauerwerk, vom Mörtel in den Ziegel oder umgekehrt. Das Wasser verdunstet schließlich an der Wandoberﬂäche, wodurch dort die Salze sichtbar als „Ausblühung“ zurückbleiben. Weiters besteht die Möglichkeit, dass die in der Luftfeuchtigkeit gelösten Salze (z.B. Sulfate) vom Mauerwerk aufgenommen werden. Im Allgemeinen haben diffundierende Salze das Bestreben, sich möglichst gleichmäßig über den gesamten Feuchtigkeitsbereich auszubreiten. Die Diffusionsströmungen werden aber in Wirklichkeit von den kapillaren Strömungen wesentlich beeinﬂusst. Dadurch kommt es bei Ziegelmauerwerk zu einer Salzanreicherung in den obersten Teilen der Feuchtigkeitszone, wo sich auch die größten Schäden entwickeln, da die Kapillarströmungen stärker als die DiffuFeuchtigkeit im Mauerwerk

18

sionsströmungen sind. Bei sehr dichten Natursteinen hingegen sind die kapillaren Bewegungen nicht wesentlich stärker als die Diffusionsströmungen. Die Schäden sind daher auf größere Flächen verteilt und nicht so scharf abgegrenzt wie an den Ziegelwänden. Nachfolgende Faktoren sind für die Schädigung des feuchten Mauerwerks maßgebend: t t t t t t t

Frostsprengung Absprengung durch Kristallisations- oder Hydratationsdruck der Salze Zerstörung des Mörtels durch Umwandlung in Sulfate und Abfuhr desselben als Ausblühung Begünstigung der Krustenbildung Begünstigung der Kondensation Begünstigung der Organismen (Hausschwamm) Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit.

Ziegelmauerwerk Bei Ziegelwänden ist besonders bezeichnend, dass die Zerstörungszone (sichtbare Feuchtigkeitsgrenze) meist ziemlich scharf ausgeprägt ist. Dies nur dann, wenn neben der aufsteigenden Feuchtigkeit nicht andere Feuchtigkeitsquellen (z.B. Kondensation) dazukommen. Verbindet sich aufsteigende Feuchtigkeit mit Kondenswasser, entstehen unregelmäßige feuchte Flecken. Natursteinmauerwerk Je nach der Gesteinsgüte kommt es zu verschieden schweren Schäden durch aufsteigende Bodenfeuchtigkeit. Bei weichen, porösen Kalksteinen, etwa dem Leithakalk, entsteht meist eine Vielzahl von Krusten, unter denen ein völliges Erweichen mit anschließendem sandigem Zerfall des Gesteins eintritt. Bei dichten Kalksteinen (z.B. Marmor) wird die Politur aufgrund der aufsteigenden Feuchtigkeit matt. Die durchfeuchteten Stellen begünstigen auch das Ansetzen von Staub und Algen. Bei körnigen kristallinen Marmoren ist neben der „Erblindung“ sogar ein Kornzerfall möglich. Die Sandsteine und Granite krusten ebenfalls im Inneren wie die Kalksteine ab. Mischmauerwerk Oft beschränken sich die Zerstörungen beim Mischmauerwerk nur auf eines der beiden Materialien, z.B. den Ziegel. Die Begründung liegt darin, dass erstens die aufsteigende Feuchtigkeit beim Erreichen des besseren Wärmeleiters, also z.B. des Granits, kondensiert und das Kondenswasser vom Ziegel aufgenommen wird und zweitens der Ziegel die Feuchtigkeit seinem Nachbarn wegnimmt. Grundsätzlich kann aber nicht die Regel aufgestellt werden, dass immer nur das poröse Material stärker leidet. Ein poröser Stein verträgt die Salzausblühungen und somit den entstehenden Kristallisationsdruck aufgrund seiner großen Poren und der dadurch bestehenden Möglichkeit der ungehinderten Ausdehnung der Salzkristalle besser als ein dichtes Gestein. Dies gilt allerdings nur, wenn zwei verschiedene Gesteine bei einem Mischmauerwerk zusammentreffen. Bei der Kombination ZiegelStein leidet in der Regel der Ziegel.

19

Kapillarität

1|5

Beispiel 1.3: Salzkristalle (1) Chlorid (2) Karbonat (3) Sulfat

Bauschädliche Salze Salzausblühungen erscheinen in Form eines weißen oder gefärbten Überzuges, der ein wolliges, mehliges oder glasurartiges Aussehen hat und die Ziegel, Steine und Mörtelfugen überdeckt. Die Salzausblühungen haben nicht nur den Nachteil, dass das Aussehen des Mauerwerks darunter leidet, sondern dass auch ein allmählicher Zerfall der Ziegel sowie eine Zerstörung des Mörtels zufolge des Kristallisations- und Hydratationsdruckes eintritt (Bild 1.7).

Üblicherweise zeigen sich die Salze, sobald das feuchte Mauerwerk durch Wind und Ausfall feuchter Witterung austrocknet, aber natürlich auch in der Verdunstungszone im Bereich der maximalen kapillaren Steighöhe. Die im Wasser gelösten Salze gelangen aufgrund des Trocknungsvorganges an die Oberﬂäche und erscheinen dort nach dem Verdunsten des Wassers und der dadurch entstehenden Kristallisation der Salze als Überzug (Bild 1.3, Bild 1.5). Die weißen Salzausblühungen bestehen ihrer chemischen Zusammensetzung nach aus Sulfaten, Chloriden, Nitraten und Carbonaten. Gelbe und grüne Ausblühungen hingegen stammen von Vadinaten- oder Molybdänverbindungen.

1|5|1

Salzbildung Unter Salzen versteht man in erster Linie Umsetzungsprodukte von Säuren und Basen, die unter Bildung von Salzen und Wasser miteinander reagieren. Dabei tritt das Metallion der Base an die Stelle des Wasserstofﬁons der Säure. Salze wie CaSO4 – Gips, MgCO3 – Magnesit, CaCO3 – Kalkstein, CaSiO3 – Calciumsilikat und Al2(SiO3)3 – Aluminiumsilikate stellen wichtige Rohstoffe unserer Baumaterialien und Bindemittel dar. Sie können nicht als bauschädliche Salze, die hinsichtlich einer Mauerwerksanalytik für eine Mauerwerkstrockenlegung maßgebend sind, bezeichnet werden.

Beispiel 1.4: Salzbildung bei Gips

Base

+

Säure

=

Salz

Calcium-Hydroxid gelöschter Kalk

+

Schwefelsäure

=

Calciumsulfat + Wasser Gips

Ca(OH)2

+

H2SO4

=

CaSO4 + 2H2O

=

CaSO4 + 2H2O

Ca

OH OH

+

H H

SO4

Feuchtigkeit im Mauerwerk

20

Säuren

Basen NaOH Natronlauge

KOH Kalilauge

Mg(OH)2 MgHydrox.

Ca(OH)2 CaHydrox.

AI(OH)3 AI-Hydrox

NH4OH AMM.Hydrox.

Bezeichnung Salze

H2SO4 Schwefelsäure

Na2SO4

K 2SO4

MgSO4

CaSo4

AI2(SO4)3

(NH4)2SO4

Sulfate

HNO3 Salpetersäure

NaNO3

KNO3

Mg(NO3)2

Ca(NO3)2

AI(NO3)3

NH4NO3

Nitrate

H3PO4 Phosphorsäure

Na3PO4

K3PO4

Mg(PO4)2

Ca3(PO4)2

AI PO4

(NH4)3PO4

Phosphate

H2CO3 Kohlensäure

Na2CO3

K 2CO3

MgCO3

CaCO3

–

(NH4)2CO3

Carbonate

H2SiO3 Kieselsäure

Na2SiO3

K 2SiO3

MGSiO3

CaSiO3

AI2(SiO3)3

–

Silikate

HF Flusssäure

NaF

KF

MgF2

CaF2

AI F3

NH4F

Fluride

HCI Salzsäure

NaCI

KCI

MgCI2

CaCI2

AI Cl3

NH4CI

Chloride

H2 S Schwefel-W.St.

Na2S

K 2S

MgS

CaS

AI2S3

–

Sulﬁde

Tabelle 1.7: Überblick über die wichtigsten Salze nach [19]

Grundsätzlich können die Salze auf verschiedene Arten entstehen. Hauptsächlich jedoch durch folgende Reaktion: Säure + Base = Salz + Wasser

z.B.: H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2.H2O

(1.12)

Die Basen entstehen durch Umsetzung von Metalloxiden und Wasser. Dadurch kann man bei der Salzbildung auch von Metalloxiden ausgehen. Säure + Metalloxid = Salz + Wasser

z.B.: H2SO4 + CaO = CaSO4 + 1.H2O

(1.13)

Anstelle der Säuren kann man auch von den Nichtmetalloxiden ausgehen, da die Sauerstoffsäuren Hydroxide der Nichtmetalle sind. Nichtmetalloxid + Metalloxid = Salz (ohne Wasser)

z.B.: SO3 + CaO = CaSO4

(1.14)

Schließlich kann man auch noch anstelle der Metalloxide von den Metallen direkt ausgehen. Säure + Metall = Salz + Wasserstoff

z.B.: H2SO4 + Ca = CaSO4 + H2

Zahlreiche Untersuchungen an den unterschiedlichsten Objekten ergaben eine Vielzahl von Salzen, die als „bauschädlich“ angesehen werden können. Als wich-

21

Bauschädliche Salze

(1.15)

tigste Salzgruppen sind dabei die Sulfate, Chloride und Nitrate und in einigen Bereichen auch die löslichen Carbonate anzusehen. Tabelle 1.8: Bauschädliche Salze nach [41]

Chloride Calciumchlorid Kochsalz (Natriumchlorid) Sulfate Bittersalz (Magnesiumsulfat) Gips (Calciumsulfat) Glaubersalz (Natriumsulfat) Ettringit Nitrate Magnesiumnitrat Calciumnitrat Kalksalpeter Carbonate Soda (Natriumcarbonat) Pottasche (Kaliumcarbonat) Kalk (Calciumcarbonat)

CaCl2 · 6 H2O NaCl MgSO 4 · 7H2O CaSO4 · 2 H2O Na2SO4 · 10 H2O 3 CaO · Al2O3 · 3 CaSO4 · 32 H2O Mg(NO3)2 · 6 H2O Ca(NO3)2 · 4 H2O 5 Ca(NO3)2 · 4 NH4NO3 · 10 H2O Na2CO3 · 10 H2O K 2CO3 CaCO3

Ein wichtiges Kriterium für die Schädlichkeit eines Salzes stellt seine Wasserlöslichkeit dar, denn durch den Transport im Medium „Wasser“ kommt es in bestimmten Zonen zu einer übermäßigen Salzanreicherung und damit zur zerstörenden Wirkung durch die Salze. Tabelle 1.9: Löslichkeit von Salzen in Wasser nach [41]

Gramm Salz pro 100 ml Wasser kalt warm

Salzart Calciumchlorid Magnesiumchlorid Natriumchlorid Bleichlorid Calciumsulfat (Gips) Magnesiumsulfat (Bittersalz) Natriumsulfat (Glaubersalz) Bariumsulfat Bleisulfat Calciumnitrat (Salpeter) Calciumnitrat Magnesiumnitrat Calciumcarbonat (Kalk) Kaliumcarbonat (Pottasche) Kaliumcarbonat (Dihydrat) Kaliumcarbonat (Trihydrat) Natriumcarbonat (Soda) Calciumﬂuorid Natriumﬂuorid

CaCl2 MgCl2 · 6 H2O NaCl PbCl2 CaSO4 · 2 H2O MgSO4 · 7 H2O Na2SO4 · 10 H2O BaSO4 PbSO4 Ca(NO3)2 · 4 H2O Ca(NO3)2 Mg(NO3)2 · 6 H2O CaCO3 K 2CO3 K 2CO3 · 2 H2O 2 K 2CO3 · 3 H2O Na2CO3 · 10 H2O CaF2 NaF

75 167 36 1 0,24 71 11 0,0002 0,004 266 121 125 0,0015 112 147 129 21 0,002 4

159 367 39 3 0,22 91 92 0,0004 0,005 660 376 – 0,0019 156 331 268 420 0,002 –

Die maximale Menge an Salz in einer gesättigten Lösung schwankt sehr stark in Abhängigkeit von der Salzart und der Temperatur des Wassers. Im Regelfall ergibt sich eine Zunahme der Löslichkeit, je höher die Temperatur des Wasser, je besser die Durchmischung und je feinkörniger das Salz ist. Feuchtigkeit im Mauerwerk

22

Abbildung 1.13: Löslichkeit von Salzen in Abhängigkeit der Temperatur nach [92]

Die Entstehung der Salzanreicherung in Bauteilen kann auf mehrere Mechanismen und Vorgänge zurückgeführt werden: Baustoffeigene Salze Besonders in einigen Natursteinen, aber auch in keramischen Materialien können erhebliche Mengen an baustoffeigenen Salzen enthalten sein, die durch die Strömungsvorgänge des Wassers gelöst und in der Verdunstungszone in einer schädlichen Konzentration wieder angelagert werden. Spurenelemente im Baugrund Wie im Baustoff, so sind auch im Baugrund Salze enthalten, die durch den kapillaren Transport mit dem Grundwasser in das Bauwerk gelangen. Umwelteinﬂüsse Bedingt durch Verbrennungsprozesse enthält das Regenwasser Anteile von Schwefel- und Stickstoffoxiden, die zu einem niedrigen (sauren) pH-Wert führen. Beim Eindringen dieser Wässer in die Bausubstanz entsteht eine Reaktion mit den alkalischen Bindemitteln, die beispielsweise zur Lösung des Calciumkarbonates unter Bildung von Calciumsulfat und/oder Calciumnitrat führen. Düngung der Böden Durch die Düngung der Böden, besonders im landwirtschaftlichen Bereich, ist mit erheblichen Mengen – hauptsächlich Nitraten – an Salzen im Grundwasser zu rechnen. Streusalz Die Salzstreuung in den Wintermonaten liefert einerseits Chloride in den Boden und somit ins Grundwasser, andererseits erfolgt ein Salzeintrag oft direkt ins Sockelmauerwerk. Undichte Kanäle Durch Leckstellen in der Kanalisation – Straßen- und/oder Hauskanäle – gelangen chlorid- und nitratbelastete Abwässer entweder direkt oder indi23

Bauschädliche Salze

rekt über den Baugrund in die Bausubstanz. Ein mit den undichten Kanälen vergleichbarer direkter Schadstoffeintrag ist besonders an Gebäudeecken und Hauseinfahrten durch Exkremente von Hunden gegeben. Abbildung 1.14: Salzeinwanderung

Abbildung 1.15: Kreislauf Salzwanderung – Innenbereich

Abbildung 1.16: Kreislauf Salzwanderung – Außenbereich

Im Bauwerksinneren entsteht – durch den kapillaren Aufstieg des Wassers unter Mitnahme von Salzen – in der Verdunstungszone ein Bereich, an dem die Salze auskristallisieren und an der Mauerwerksoberﬂäche einen „Salzrasen“ bilden. Feuchtigkeit im Mauerwerk

24

Eine Zerstörung der Bausubstanz ﬁndet dabei meist nur in den oberﬂächennahen Bereichen statt. An der Außenseite des Bauwerkes werden die auskristallisierten Salze ständig durch Niederschlagswässer gelöst und wieder in den Boden eingetragen, wo sie erneut in den kapillar aufsteigenden Kreislauf gelangen und in der Verdunstungszone auskristallisieren. Durch das ständige Lösen und Kristallisieren, zusätzlich verbunden mit Frost, kann an der Bauwerksaußenseite eine wesentlich größere Schädigung als an der Innenseite beobachtet werden.

Salze im Ziegel Ist der Träger der Salze der Ziegel, so können diese bereits in den Rohstoffen enthalten, durch Fabrikation zugeführt worden oder während des Brennprozesses entstanden sein. Die Tone mit der idealen Zusammensetzung Al2O3, 2.SiO2, 2.H2O gibt es in der Natur nicht, da sie nicht zu den Stoffen gehören, die bei der Bildung der Erdkruste mitgewirkt haben, sondern erst durch Verwitterung von feldspatartigen Urgesteinen wie z.B. Granit, Gneis, Basalt, Glimmerschiefer etc. entstanden sind und dadurch verschiedene chemische und physikalische Eigenschaften aufweisen. Die Materialien von toniger Beschaffenheit bestehen jedoch alle aus drei Hauptbestandteilen, nämlich Tonsubstanz, Sand und fein verteiltem Mineralstaub. Diese Hauptbestandteile können in verschiedenster Mischungsart vorkommen. Die primären Tone, die sich noch am Verwitterungsort des ursprünglichen Gesteins beﬁnden, zeichnen sich durch große Reinheit aus. Wurde der Ton allerdings fortgespült und an sekundären oder tertiären Stellen abgelagert, so ist er mit verschiedensten Stoffen verunreinigt, von denen manche bei den Ziegelsteinen zu Zerstörungen führen. Folgende Beimengungen können im Ton enthalten sein: Bruchstücke von Muttergestein wie Quarz, Granit, Feldspat usw., ferner kohlensaurer Kalk bis 40 %, Gips in feiner Verteilung bis 2 %, Marienglas (kristallisierter Gips CaSO4.2H2O) in stückiger Form bis 7,5 %, Schwefelkies bis 16 %, Eisenoxid bis 20 %, Magnesia, Kali und Natron bis 5 %, seltener Vanadin, Molybdän, Chrom, Kobalt usw., schließlich organische Stoffe, Wurzeln und Pﬂanzenteile, Kohle, Muscheln, Panzer von Infusorien usw. Die unzersetzten Reste des im Ton enthaltenen Muttergesteins geben zu Salzausblühungen keinen Anlass. Sind jedoch größere Gesteinstrümmer enthalten, so z.B. größere Quarzkörner, dehnen sich diese beim Brennen aus und machen den Ziegel rissig. Kohlensaurer Kalk CaCO3 Ein weiterer Bestandteil fast aller Tone ist der kohlensaure Kalk. Sein Vorhandensein kann festgestellt werden, indem man über den Ton Salz- oder Salpetersäure gießt, wobei unter Aufbrausen die Kohlensäure entweicht und der Kalk in Lösung geht. Das Vorkommen von kohlensaurem Kalk ist ungefährlich, sobald er genügend fein verteilt ist und der Gehalt 10–15 % nicht übersteigt (nach Seger). Schädlich hingegen ist, wenn größere Kalkstücke, bestehend aus Kalksteinen oder Kreideresten, Muschelschalen, nierenförmige Mergelnester etc. vorhanden sind. Der Kalk CaCO3 verliert beim Brennen seine Kohlensäure, woraufhin CaO entsteht, welches begierig Feuchtigkeit ansaugt, dabei sein Volumen vergrößert und Calciumhydroxid Ca(OH)2 bildet. Die Volumensvergrößerung kann so heftig erfolgen, dass Steinstücke 25

Bauschädliche Salze

1|5|1|1

mit einem Knall abgesprengt werden. Das Zerfallen solcher Ziegelsteine kann längere oder kürzere Zeit nach der Herstellung eintreten, abhängig von der Porosität der Ziegel und damit der Feuchtigkeitsaufnahme. Gips CaSO4 In gewöhnlichem Wasser ist der kohlensaure Kalk nicht löslich, schwefelsaurer Kalk (Gips) CaSO4 dagegen löst sich in fein verteiltem Zustand und ruft Verfärbungen hervor. Grundsätzlich kann der Gipsgehalt des Ziegelsteines beträchtlich sein, ohne dass Beschädigungen zu befürchten sind. Wenn der Ziegel hart gebrannt ist und dadurch wenig Wasser aufsaugt, treten trotz eines Gipsanteiles bis zu 1 % keine Salzausblühungen am Mauerwerk auf, da der Gips nicht in Lösung gehen kann. Nur dort, wo das Gefüge des Steines den Kristallisationsprozess begünstigt, können Gipsausblühungen entstehen. So z.B. bei Ausblühungen, die im Wesentlichen aus anderen Salzen bestehen und in deren Analyse sich auch Gips feststellen lässt. Beim Auskristallisieren der anderen Salze wird der Gips an die Oberﬂäche der Steine geführt, jedoch aufgrund seiner Schwerlöslichkeit in so geringen Mengen, dass er eher nur eine untergeordnete Rolle spielt. Schwefelkies FeS2 (Schwefeleisen) Grundsätzlich ist der Schwefelkies für die Ziegelproduktion schädlich. Kommt der Schwefelkies in fein verteiltem Zustand vor, so oxidiert dieser allmählich bei feuchter Lagerung des Tones, und es entsteht schwefelsaures Eisen (Fe2SO4), auch Eisenvitriol genannt, welches mit dem im Ton vorkommenden kohlensauren Kalk kohlensaures Eisenoxid FeCO3 und schwefelsauren Kalk CaSO4 bildet und zu Salzausblühungen führt. Ebenso entstehen bei Anwesenheit von Kali, Natron und Magnesia die Sulfate K2SO4, Na2SO4 und MgSO4, die zu heftigen Ausblühungen führen können. Auch während des Brennprozesses trägt der Schwefelkies wesentlich zur Verschlechterung des Ziegels bei. Bei hohen Temperaturen wird bei Luftzutritt das Schwefeleisen zersetzt, und es bildet sich Eisenoxid, während die schwefelige Säure entweicht. Letztere entweicht im Allgemeinen durch die Poren der Steine, wo sie sich mit basischen Stoffen verbindet und leicht lösliche Salze bildet wie z.B. Glaubersalz Na2SO4, Bittersalz MgSO4 etc., die später bei Feuchtigkeitszutritt zu heftigen Ausblühungen führen können. Bleibt unzersetzter Schwefelkies in den Ziegeln zurück, was bei schwach gebrannten Steinen vorkommen kann, so geht derselbe an der Luft allmählich in Eisenvitriol über, welches auswittert und die Steine zerstört. Leicht lösliche Salze von Magnesium, Kalium und Natrium z.B. MgSO4, Na2SO4, NaNO3, KNO3, NaCl usw. können bereits im Rohton enthalten sein und führen bei der Fabrikation zu Schwierigkeiten und später natürlich zu Ausblühungen. Die Heftigkeit der Ausblühungen hängt von der Menge der gelösten Salze ab. Bei der Wasserverdunstung werden die Salze an die Oberﬂäche befördert und bilden dort aufgrund der Auskristallisation Ausblühungen. Vanadin- und molybdänsaure Verbindungen Diese Verbindungen kommen nur selten und in geringem Maße vor. Vanadium ist ein graues, schwer schmelzendes Metall, welches mit Sau-

Feuchtigkeit im Mauerwerk

26

erstoff drei Verbindungen eingeht, die alle im Ton enthalten sein können: t t t

Vanadinoxidul, schwarz und unlöslich Vanadinoxid, dessen Salze meist löslich und grün oder blau gefärbt sind Vanadinsäure, deren Salze sämtlich löslich und intensiv gelb gefärbt sind.

Weiters gibt es noch vanadinsaures Vanadinoxid, das löslich und grün gefärbt ist. Molybdän, ebenfalls ein seltenes Metall, ist in seinen Eigenschaften dem Vanadium sehr ähnlich. Das Oxid bildet in seinen Verbindungen blaue Salze. Kobalt und Chrom Kobalt und Chrom kommen nur vereinzelt vor, können dann allerdings Ausblühungen hervorrufen, die meist blau oder grün sind. Die dem Ton beigemengten Magerungsstoffe, meistens Sand, führen oft auch zu Verfärbungen oder Ausblühungen, da der Sand meist nicht unbedeutende Mengen Schwefelkies enthält, wodurch beim Brennen Sulfate entstehen. Zur Herstellung leichter, poröser Ziegel wurden auch vereinzelt Kohlenpulver, Torf, Sägemehl etc. verwendet, deren Asche jedoch beträchtliche Mengen löslicher Salze enthält, sodass diese Ziegel nur verwendet werden durften, wenn sie vor Wasseraufnahme geschützt wurden. Auch das für die Aufbereitung des Tones verwendete Wasser kann salzhaltig sein, wodurch trotz einwandfreiem Ton Ausblühungen hervorgerufen werden. Eine weitere wichtige Ursache für das Entstehen löslicher Salze ist in der Steinkohle zu suchen, die beim Brennen der Ziegel verwendet wurde. Schwefelkies ist in fast allen Steinkohlen enthalten, der beim Brennen zu Schwefelsäure oxidiert, die mit den basischen Stoffen des Ziegelmaterials Sulfate bildet. Die Schwefelsäure konnte jedoch nur dann entstehen, wenn ein Luftüberschuss im Ofen vorhanden war, also nicht bei reduzierten Ofengasen. [29]

Salze im Mörtel Als weiterer Salzträger kommt der Mörtel in Betracht. Ist dies der Fall, werden die Salze vom Ziegel aufgenommen und erscheinen schließlich in kristallisierter Form auf der ganzen Wandoberﬂäche. Der für den Mörtel verwendete Kalk enthält oft beträchtliche Mengen schwefelsaurer Alkalien (Na2SO4, K 2SO4, MgSO4) oder Erdalkalien. Diese Salze können schon im Kalk vorhanden oder beim Brennen entstanden sein. Die zum Brennen verwendeten Kohlen enthalten fast durchwegs Salze, besonders Schwefelverbindungen. Infolge der hohen Temperaturen werden die Salze verﬂüchtigt und vom Kalk aufgesogen. Weiters verbindet sich die beim Verbrennen der Kohle frei werdende schwefelige Säure mit den im Kalk vorhandenen Alkalien bzw. Erdalkalien und bildet somit Sulfate. Auch das Kalklöschen durfte natürlich nicht mit salzhältigem Wasser erfolgen. Der Mörtelsand kann ebenfalls zu Salzausblühungen Anlass geben, wenn er Feldspattrümmer enthält und diese mit dem im Kalk vorhandenen Gips zusam27

Bauschädliche Salze

1|5|1|2

mentreffen. Aber nicht nur der Gips des Kalkes, sondern auch der der Ziegel kann sich mit den Alkalien umsetzen und Ausblühungen hervorrufen. Im Anmachwasser des Mörtels können ebenfalls Salze enthalten sein. So ist Meerwasser z.B. gänzlich ungeeignet. Auch im Zement sind lösliche Salze vorhanden. Viele Zemente enthalten gewisse Mengen Magnesia, Alkalien und Schwefelsäure, die später zu Ausblühungen führen können. Manchmal wurde empfohlen, um bei strenger Kälte mauern zu können, dem Zementmörtel Kochsalz beizumengen. Diese Maßnahme führte in den meisten Fällen ebenfalls zu Salzausblühungen. Die Kalkmörtelausblühungen bestehen oft aus kohlensaurem Kalk, da vom überschüssigen Anmachwasser des Mörtels Ätzkalk an die Oberﬂäche des Mauerwerks befördert wird und dieser durch die Kohlensäure der Luft in kohlensauren Kalk übergeht. Aber auch beim Zementmörtel treten Ausscheidungen von kohlensaurem Kalk (CaCO3) entweder während des Erhärtungsprozesses oder infolge längerer Feuchtigkeitseinwirkung auf. Diese Ausblühungen entstehen nur bei fettem, nicht aber bei durch Sandzusatz gemagertem Zementmörtel. Kaliumsulfat K 2SO4 ist bei weitem nicht so schädlich wie Natrium- oder Magnesiumsulfat, da die Löslichkeit von Kaliumsulfat im Wasser erst bei einem Mischungsverhältnis von 1:10 einsetzt, dagegen bei Natrium- oder Magnesiumsulfat schon bei 1:3. Sollten die Ziegel mit Glasuren versehen sein, können diese die auswitternden Salze auch nicht zurückhalten. Die Glasur wird von den auskristallisierenden Salzen sogar abgesprengt.

1|5|1|3

Salze in der Mauerwerksumgebung Fehlt dem Mauerwerk eine ausreichende Feuchtigkeitsabdichtung, besteht stets die Möglichkeit, dass lösliche Salze, die im Boden vorhanden sind, durch aufsteigende Feuchtigkeit in das Mauerwerk eindringen. In der Erde sind stets lösliche Salze enthalten, die vom Bodenwasser, etwa einsickerndem Regenwasser, gelöst, transportiert und auf diese Weise in das Mauerwerk eingelagert werden. Besonders häuﬁg sind NaCl (Streusalz) im städtischen Bereich und Nitrate (Düngemittel, Fäkalien) im ländlichen Bereich anzutreffen. Öfters beﬁnden sich im Boden auch organische Beimengungen, die durch die Verwesung tierischer und pﬂanzlicher Organismen entstanden sind. Kommen nun diese stickstoffhaltigen Stoffe in Berührung mit Kalkmörtel, so bilden sich leicht lösliche Salze (Nitrate, z.B. Ca(NO3)2), die zu heftigen Ausblühungen führen. Salpetersaures Natron (NaNO3) entsteht wie folgt: Zunächst muss Ammoniak NH3 vorhanden sein, das in Salpetersäure übergeführt wird. Die Salpetersäure verbindet sich dann z.B. mit den im Mauerwerk vorhandenen Basen, und es entstehen auf diese Weise Nitrate. Das Ammoniak wird entweder im Boden durch Verwesung organischer Stoffe gebildet bzw. ist es in der Luft enthalten. Poröse Stoffe, somit auch Ziegel, haben nun die Eigenschaft, Ammoniak aufzusaugen und zu verdichten. Die Oxidation zu Salpetersäure hängt dann von der Menge des aufgesaugten Ammoniaks und vom Vorhandensein von Alkalien oder Erdalkalien ab. Interessant ist, dass die Überführung von Ammoniak in Salpetersäure von Mikroorganismen durchgeführt wird. Diese Mikroorganismen sind Feuchtigkeit im Mauerwerk

28

Spaltpilze, die sich von Ammoniak, Wasser und einigen mineralischen Substanzen ernähren und Salpetersäure ausscheiden. Letztere verbindet sich mit den im Mauerwerk beﬁndlichen Basen, und es entstehen auf diese Weise Nitrate.

Salze in Natursteinen

1|5|1|4

Auch in den Natursteinen können Salze bereits vor dem Erreichen der Baustelle angereichert sein. Dies hängt natürlich davon ab, welche Bedingungen im Steinbruch herrschen. Im eingebauten Zustand, z.B. bei Bruchsteinmauerwerk, kommt es auf die Porosität und die Umgebung des Steines an, wie viele Salze er mit der Feuchtigkeit des Bodens aufnimmt. Bei Mischmauerwerk wird mehr der Ziegel als der Naturstein unter Salzausblühungen leiden, da der meist porösere Ziegel in der Regel mehr Feuchtigkeit und somit die löslichen Salze aufsaugt als der meist dichtere Naturstein. Bei reinem Natursteinmauerwerk überstehen die poröseren Steinarten (Sandsteine) den Salzangriff besser als dichte Steine, da sich die Salzkristalle in den Poren ungehindert ausdehnen können. Es besteht auch die Möglichkeit, dass z.B. bei Bruchstein- oder Mischmauerwerk die Salze vom Mörtel oder Ziegel auf den Naturstein übergreifen und so verschiedenste Salzarten in den Stein gelangen können.

Kristallisation

1|5|2

Die Hauptschadenswirkung der Salze beruht auf der Tatsache, dass das Auskristallisieren, d.h. der Übergang von der gelösten in die feste Phase, mit einer Volumenvergrößerung verbunden ist. Kann diese Volumenänderung nicht zwängungsfrei stattﬁnden, so bauen sich Kristallisationsdrücke auf. Die sich in den Kapillarräumen und Baustoffporen beﬁndlichen Salzlösungen erfahren beim Feuchtigkeitsentzug eine Volumenvergrößerung und entwickeln einen Druck auf die Porenwandungen. Die Kristallisationsdrücke sind abhängig von den herrschenden Temperaturverhältnissen und vom Grad der Übersättigung der Salzlösung und übersteigen um ein Vielfaches die Festigkeitseigenschaften der Wandbaustoffe, wodurch diese anfänglich zermürbt und dann gänzlich zerstört werden. Der Kristallisationsdruck errechnet sich nach Gleichung (1.16). Salz

Molvolumen

CaSO4 · ½ H2O CaSO4 · 2 H2O MgSO4 · 7 H2O MgSO4 · 6 H2O MgSO4 · 1 H2O Na2SO4 · 10 H2O Na2SO4 Na2Cl Na2CO3 · 10 H2O Na2CO3 · 7 H2O Na2CO3 · 1 H2O 29

Bauschädliche Salze

46 55 147 130 57 220 53 28 199 154 55

Kristallisationsdruck [N/mm²] C/C S = 10, T = 20° C 120,2 100,7 37,6 43,5 97,8 25,1 104,2 198,3 27,9 34,6 100,5

Tabelle 1.10: Kristallisationsdrücke bauschädlicher Salze nach [41]

(1.16)

Pk PL R T Vm C/Cs

RT Vm ln C C s

Kristallisationsdruck Gaskonstante Temperatur Molvolumen des festen Salzes Verhältnis der Konzentration der übersättigten Lösung zur Sättigungskonzentration

[N/mm2] [K] [I]

(1.17)

Kalkspat n Gips CaCO3 + H2SO4 + 2H2O = CaSO4.2H2O + CO2 + H2O

ca. 100 %

(1.18)

Magnesit n Bittersalz MgCO3 + H2SO4 + 7H2O = MgSO47H20 + CO2 + H2O

ca. 430 %

(1.19)

Tonerde n Aluminiumsulfat Al2O3 + 3H2SO4 + 7H2O = Al2(SO4)318H2O

ca. 1400 %

Auch die Kenntnis der Volumenvergrößerung ist in diesem Zusammenhang interessant. Im Folgenden sind die Reaktionsgleichungen von Baustoffbindemitteln bei Einwirkung von Schwefelsäure, die z.B. durch die Umweltverschmutzung (SO3 aus der Luft + H2O = H2SO4) im Baustoff entsteht, und die dabei auftretende Volumenvergrößerung bei Austrocknung des Mauerwerks und der damit verbundenen Auskristallisation der entstandenen Sulfate angeführt. Die folgenden Prozentangaben beschreiben die Volumenzunahme. [44]

1|5|3

Hydratation Neben dem Kristallisationsverhalten besitzen Salze auch die Eigenschaft, in gewissen Temperaturbereichen Wasser in ihr Kristallgitter einzulagern bzw. daraus abzugeben. Dieser Vorgang wird als Hydratation bezeichnet und ist bei Anlagerung von Wasser ebenfalls mit einer Volumenvergrößerung verbunden. Diese Volumenvergrößerung äußert sich in Form des Hydratationsdruckes, der wie der Kristallisationsdruck eine Sprengwirkung auf den Baustoff ausübt. Letzteres bedeutet, dass der Baustoff bei manchen Salzen doppelt belastet wird. Zunächst durch den Kristallisations- und anschließend durch den Hydratationsdruck. Besonders schädlich sind Salze, die in relativ niedrigen Temperaturbereichen Feuchtigkeit binden bzw. abgeben. Zu jenen Salzen gehören Calciumnitrat (Mauersalpeter), Natriumsulfat (Glaubersalz) und Natriumcarbonat (Soda), die bereits bei einer Temperatur von ca. 35° C Kristallwasser abgeben bzw. aufnehmen. Grundsätzlich laufen die Hydratationsvorgänge wesentlich öfter ab als die Kristallisationsvorgänge. Die Hydratationsdrücke haben etwa die gleiche Größenordnung wie die Kristallisationsdrücke, wodurch sich die Zerstörung zufolge Hydratation gravierender auf die Baustoffe auswirkt. Feuchtigkeit im Mauerwerk

30

CaSO4 · ½ H2O n CaSO4 · 2 H2O rel. Luftfeuchtigkeit

0° C

20° C

60° C

100 % 70 % 50 %

219 160 107

176 115 58

93 25 0

rel. Luftfeuchtigkeit

0° C

20° C

60° C

100 % 70 % 50 %

94 64 24

61 28 0

43 9 0

rel. Luftfeuchtigkeit

0° C

20° C

60° C

100 % 70 %

15 10

12 7

9 4

50 %

5

2

0

Tabelle 1.11: Hydratationsdrücke von Salzen in N/mm² nach [41]

Na2CO3 · H2O n Na2CO3 · 7 H2O

MgSO4 · 6 H2O n MgSO4 · 7 H2O

Hygroskopizität, Osmose

1|5|4

Wenn Wasser im Baustoff verdunstet, steigt die Salzkonzentration. Dadurch entsteht in einem Baustoff bzw. in verschiedenen Poren ein Ungleichgewicht in der Salzkonzentration. Demnach gibt es Poren mit konzentrierter Salzlösung und solche mit einer Lösung ganz geringer Konzentration. Ein Ausgleich der verschiedenen Salzkonzentrationen ﬁndet statt, wenn zwischen den Poren dünne Baustoffschichten vorhanden sind. Die Wassermoleküle sind beweglicher als die Salzionen, dadurch gelangen mehr Wassermoleküle pro Zeiteinheit in Zonen hoher Salzkonzentration. Die Durchfeuchtung bzw. der Wassertransport werden infolgedessen angeregt. Abbildung 1.17: Hygroskopische Feuchtigkeitsaufnahme von Ziegelgranulat

Aufgrund der eingangs erwähnten wesentlich erhöhten Wasseraufnahme des versalzenen Mauerwerkes gegenüber dem salzfreien ist für die Mauerwerksanalyse unbedingt die Bestimmung der hygroskopischen Ausgleichsfeuchtigkeit erforderlich. Sie ist jener Anteil der Gesamtfeuchtigkeit, der sich einstellen würde, wenn der Baustoff das Wasser nur entsprechend der relativen Luftfeuchtigkeit, der Temperatur der Umgebungsluft und dem Salzgehalt aufnimmt. 31

Bauschädliche Salze

Die Bestimmung hat gemäß ÖNORM B 3355-1 [225] an Proben mit einer Mindestkorngröße von 4 mm bei einem konstanten Klima von 20 q 2° C und 85 q5 % relativer Luftfeuchtigkeit zu erfolgen. Weber [29] führte Versuche durch, bei denen er Ziegelgranulat abwechselnd mit Natriumchlorid, Magnesiumsulfat und Calciumnitrat versah. Er gelangte zu folgenden Ergebnissen: „Zunächst ist die Feuchtigkeitsaufnahme durch die versalzenen Ziegelproben zeitabhängig. In den ersten zwei Wochen wurde die größte Menge an Feuchtigkeit aufgenommen. Danach nähert sich die Kurve asymptotisch einem Grenzwert.“

Der hygroskopischen Feuchtigkeitsaufnahme liegt das Streben nach einem Gleichgewichtszustand zugrunde. Der Dampfdruck ist über einem reinen Lösungsmittel stets höher als über Lösungen. Für alle Lösungen gilt jedoch, dass der Dampfdruck umgekehrt proportional zur Konzentration des gelösten Stoffes ist. Stellt man ein Gefäß mit einer Lösung und ein weiteres mit reinem Lösungsmittel in einen abgeschlossenen Raum, so verdampft das Lösungsmittel und kondensiert auf der Lösung so lange, bis die Dampfdrücke über beiden Gefäßen ausgeglichen sind. Dieser Vorgang wird auch als das Verdünnungsbestreben der konzentrierten Lösung bezeichnet und klassische Osmose genannt. Ebenso agiert die hygroskopische Feuchtigkeitsaufnahme in einem salzhältigen Mauerwerk. Die in der Mauer enthaltene Salzlösung nimmt so lange Feuchtigkeit auf, bis ihr Dampfdruck gleich dem Dampfdruck der Umgebungsluft ist. Betrachtet man den Dampfdruck über den gesättigten Salzlösungen, so ergibt sich z.B. bei 25° C für eine gesättigte Natriumchloridlösung ein Dampfdruck von 23,85 Millibar, das entspricht einer relativen Luftfeuchtigkeit von 75,3 %. Ist nun die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft des Mauerwerkes höher, zieht das Salz so lange die Feuchtigkeit der Luft in das Mauerwerk, bis der Druckausgleich stattgefunden hat. Abbildung 1.18: Hygroskopische Feuchtigkeitsaufnahme von Ziegelgranulat nach [41]

Feuchtigkeit im Mauerwerk

32

In Tabelle 1.12 sind einige Schwellenwerte für verschiedene Salzarten angegeben, wobei bei einem Unterschreiten der unteren Schwelle (1) eine Verwitterung (Trocknung) des Salzes unter Entzug von Hydratwasser eintritt und bei einem Überschreiten der oberen Schwelle (2) die Salzlösung beginnt, so lange Wasser aus der Umgebungsluft aufzunehmen, bis der Gleichgewichtszustand erreicht ist. Salz

Schwelle (1)

Schwelle (2)

Calciumnitrat

18,9 %

50,5 %

Magnesiumsulfat

52,6 %

88,6 %

Natriumchlorid Versalzungsgrad in mg/g Ziegelmasse

Salzart

NaCl

29

75,3 % Feuchtigkeitsaufnahme in Masse- % 20 d 65 % r.LF 1,0

43 MgSO4

Ca(NO3)2

20 d 86 % r.LF

20 d 97 % r.LF

5,5

9,3

180 d 83 % r.LF

6,2

11,1

13,2

28

1,3

1,8

2,2

2,9

55

2,3

3,1

4,1

4,5

82

5,1

107

5,2

9,4

12,1

12,5

Grundsätzlich verursachen bauschädliche Salze aufgrund der erwähnten Zerstörungsmechanismen Putzablösungen (Bild 1.7, Bild 1.9), Putzzerstörungen, Absprengung von Wandbildnern (Ziegel, Naturstein, Mörtel), Zerstörung von Farbanstrichen und Wandmalereien etc. (Bild 1.8, Bild 1.18). Diese schädlichen Auswirkungen der Schadsalze führen manchmal zur Unbenützbarkeit von Räumlichkeiten ohne Klimatisierungsmaßnahmen, da, wie bereits erwähnt, Luftfeuchtigkeitsschwankungen die Hydratatations- und Kristallisationsvorgänge anregen und beschleunigen sowie intensivieren und dadurch massive Bauschäden entstehen. Ein wesentlicher Zerstörungsfaktor des Baustoffes ist das Ein- und Auswandern der Feuchtigkeit. Die Wanderung der gelösten Salze geht entweder durch Kapillarität oder Diffusion vor sich. Kapillarität ruft ein Wandern entlang einer Oberﬂäche hervor; es handelt sich also um eine Grenzﬂächenerscheinung zwischen zwei verschiedenen Aggregatzuständen. Diffusion hingegen ruft ein molekulares Wandern z.B. gelöster Salze innerhalb desselben Aggregatzustandes, in unserem Fall eines ﬂüssigen, hervor. Wesentlich für die Baustoffzerstörung ist dabei der Wechsel von feucht auf trocken. Das Material wird bis zu einer gewissen Tiefe mit Wasser getränkt. Anschließend, wenn dies möglich ist, tritt Verdunstung an der Oberﬂäche ein. Bei erdberührtem Mauerwerk ist der Verdunstungsvorgang nur an der zum Kellerraum hingewandten Mauerwerksseite möglich. Bauschädliche Salze

Tabelle 1.13: Hygroskopische Feuchtigkeitsaufnahme von Ziegeln mit unterschiedlicher Versalzung nach [41]

10,8

Auswirkungen

33

Tabelle 1.12: Schwellenwerte von Salzen

1|5|5

Eine Wassersättigung des Baustoffes kann eintreten, wenn z.B. im Kellerraum längere Zeit eine hohe Luftfeuchtigkeit herrscht und die Verdunstung dadurch verhindert wird. Nehmen wir jedoch an, dass die Verdunstung möglich ist, so wird die äußerste Schichte „trockengelegt“, die aber ihrerseits wieder das Wasser aus den tieferen Teilen des Baustoffes ansaugt. Es entsteht dadurch eine Wanderung des Wassers vom Wandinneren nach außen. Insbesondere für Natursteine gilt, dass das kohlen- und schwefelsäurehältige Wasser in der Zwischenzeit winzige Mengen der Steinsubstanz löst und durch den Wanderungsprozess nach außen führt, wo diese als Verdunstungsrückstand zurückbleiben. Schließlich sammeln sich die Rückstände an und verdichten sich zu Sinterkrusten. Wesentlich ist, dass die Stoffumlagerung sowohl durch Kapillarität als auch durch Diffusion erzeugt wird. Diese dauernde Stoffwanderung der Kationen Ca und Mg und der Anionen CO2, Cl, CO3, zuerst nach innen und dann teilweise wieder nach außen, führt zu dreierlei Stoffanhäufungen: t t

t

1|5|5|1

einer Verdichtung der äußeren Teile des Gesteines selbst – Innenkruste, Schale, Diffusionskruste. zu einem über die ehemalige Oberﬂäche austretenden und sich außen festsetzenden Sinter, zuerst in einzelnen Narben – „Zäpfchensinter“, dann sich oft zu ganzen Sinterkrusten („Außenkrusten“) zusammenschließend. Sie bestehen vorwiegend aus schwer löslichen Stoffen, bei Kalken aus CaCO3 mit Gehalt an CaSO4. Eine letzte Gruppe sind die für immer dem Gestein entzogenen Stoffe. Chemisch sind sie zum Teil identisch mit denen der zweiten Gruppe, in der Hauptsache umfassen sie die leicht löslichen Stoffe, die als „Ausblühungen“ das Gestein verlassen. [16]

Innenkrustenbildung Der wichtigste Vorgang dabei ist das Hin- und Herwandern des Wassers, wodurch das Gestein bis zu einer gewissen Tiefe ausgelaugt wird. Die gelösten Stoffe verdichten die äußeren Gesteinsteile und bilden dadurch die Innenkruste.

Abbildung 1.19: Innenkrustenbildung [16]

Unmittelbar hinter der Innenkruste ist die lösende Tätigkeit des Wassers am stärksten, wodurch es zur vollständigen Auﬂösung dieser Zone kommt, sodass nur mehr lose Körnchen übrig bleiben. Auf diese Art und Weise entsteht die „mehlige Zwischenschicht“. Sobald diese gebildet ist, löst sich die Innenkruste als Schale ab. Grundsätzlich kann diese Ablösung auf verschiedene Weise erklärt werden.

Feuchtigkeit im Mauerwerk

34

Gehen wir zunächst davon aus, dass es sich um ein rein kapillares Wandern der Salzlösung handelt, denn die Verdunstung, die den Absatz der Salze hervorruft, reicht sicher nicht sehr tief in das Steininnere. Hinter dem Austrocknungsbereich bleibt die Flüssigkeit länger erhalten, sodass sie Gelegenheit hat, sich bis zur Sättigung mit Salz anzureichern und dadurch zu lösen. Dieser Vorgang besitzt nun eine Selbstverstärkung. Je dichter nämlich die Innenkruste wird, desto weniger kann das Wasser darunter verdunsten. Die Tatsache, dass des Öfteren mehrere, durch eine sandig-mehlige Zwischenschicht getrennte, hintereinander liegende Innenkrusten vorhanden sind, liegt nicht ausschließlich im kapillaren Wandern der Salzlösung begründet. Die Grenze zwischen Kruste und Zwischenschicht wird bei zunehmender Gesteinstiefe immer undeutlicher. Dies weist eindeutig auf Diffusionsvorgänge hin. Bei den Salzen handelt es sich überwiegend um Karbonate, aber auch um Sulfate. Die Anwesenheit anderer Salze ist aber gerade beim Kellermauerwerk nicht auszuschließen. Die Dicke der Innenkruste hängt von der Korngröße und der Porosität des Gesteines ab. Als Richtwert kann man etwa 1 bis 4 mm angeben. Erreicht die mehlige Zwischenschicht eine größere ﬂächenhafte Ausdehnung, kann die Kruste als Schale, entweder großﬂächig oder in Form einzelner Beulen, abblättern. Für das Abblättern gibt es eine Reihe von Einﬂüssen. Im Folgenden sind einige davon angeführt: t t t t t t t

Frostwirkung Insolation (Sonneneinstrahlung), Temperaturschwankungen osmotischer Druck Druck von auskristallisierenden Salzen Volumenvermehrung durch die neu entstandenen Verbindungen Schwerkraft Mitwirkung der Außenkruste.

Ein typisches Kennzeichen für die echten Diffusionskrusten ist, dass sie immer streng parallel zur Oberﬂäche des Werkstückes verlaufen. Das Abblättern größerer Schalen kann aber auch durch Ungleichheitsﬂächen im Gestein, z.B. tonige Lagen in Kalksteinen, hervorgerufen werden.

Außenkrustenbildung Außenkrusten sind eine Ablagerung von aus dem Inneren des Gesteins ausgeschiedenen Stoffen. Es handelt sich dabei um eine Anreicherung einerseits von Auslagerungsstoffen des Muttergesteins, andererseits aus den Verunreinigungen der Luft, die nur an regengeschützten Stellen auftreten können. Bei Kalksteinen bestehen die Krusten hauptsächlich aus Kalkkarbonat, daneben auch aus Kalksulfat und Chloriden, allerdings nur in verschwindender Spur. Bei kalkarmen oder -freien Gesteinen fehlt das Bindemittel für die aus dem Gestein austretenden Stoffe. An entsprechenden (regengeschützten) Stellen entwickelt sich dann statt einer festen Kruste ein mehr oder minder lockerer staubiger Belag. Die Außenkrustenform hängt vom Steingefüge und von der Zahl und Größe der Poren ab. Bei entsprechend starker Wasserzufuhr führen vereinzelte große Poren zu Tropfsteinbildungen. Je enger die Poren aneinander liegen, desto mehr 35

Bauschädliche Salze

1|5|5|2

schließen sich die einzelnen Steinstifte zu zusammenhängenden Krusten. Die Außenkrusten lösen sich, sofern das Muttergestein nicht selbst schon verwittert ist, nur in Ausnahmefällen als Schalen ab. Ein Teil der Außenkrusten entsteht nicht durch das Hin- und Herwandern des Wassers, sondern durch Durchsickern desselben. An jenen Stellen, wo kein Hin- und Herwandern des Wassers stattﬁndet, sondern nur die Bewegung in einer Richtung, entstehen zwar Außen-, aber keine Innenkrusten. Besonders schädlich für das feuchte Steinmauerwerk ist ein Verputzen mit Zementmörtel oder anderen dichten Putzen, da der Feuchtigkeitsrhythmus gestört wird. Dies bewirkt eine Verzögerung der Verdunstung, wodurch eine vollkommene Auﬂockerung des Gesteins zu erwarten ist.

1|6 1|6|1

Feuchtigkeitsquellen Leckstellen Als eine der Feuchtigkeitsursachen ist vagabundierende Feuchtigkeit anzusehen. Unter vagabundierender Feuchtigkeit versteht man direkt in das Mauerwerk eindringendes Wasser, hervorgerufen durch z.B. schadhafte Terrassen- oder Balkonabdichtungen, undichte Installationsleitungen bzw. Regenabfallrohre (Bild 1.11, Bild 1.12, Bild 1.13) oder andere offene Wasserquellen. Auch schadhafte Kanalrohre sind nicht unbedeutend, da Fäkalien in das Mauerwerk gelangen können und dieses mit Nitraten versalzen. Diese Schäden sind schwierig zu beheben, da die Leitungssysteme meist unter der Wandoberﬂäche verborgen sind und auch die Feuchtigkeitsschäden nicht unbedingt an der Leckstelle sichtbar werden. Durch mangelhafte Bedachung wird das Eindringen des Wassers in das Mauerwerk ermöglicht. Wird das Wasser schlecht oder gar nicht abgeleitet, dringt es möglicherweise in das Mauerwerk ein und führt zur Krustenbildung, zu Ausblühungen und Frostsprengungen.

1|6|2

Niederschläge Weitere Feuchtigkeitsquellen im Bereich der Bausubstanz sind Spritzwasser und seitlich eindringendes Regenwasser (Windeintrag). In den Niederschlagswässern sind in Abhängigkeit des Objektstandortes oft erhebliche Mengen von schadsalzbildenden Substanzen enthalten, die in weiterer Folge zu Bauschäden führen.

1|6|2|1

Spritzwasser Spritzwasser belastet die Sockelzone von Außenwänden und kann bereits kurzfristig zu erheblichen Schäden führen. Insbesondere im Winter während der Salzstreuphase können erhebliche Salzmengen an die Sockelzone gelangen und den Baustoff zerstören (Bild 1.4).

Feuchtigkeit im Mauerwerk

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Windeintrag

1|6|2|2

Der Regen dringt je nach Baustein und Putz nur wenige Millimeter bis Zentimeter ein. Die Eindringtiefe hängt erstens von der Porosität der Mauer ab, zweitens auch von der Dauer des Regens. Zusätzlich zum Regen kommt die Verbindung mit dem Wind, woraus sich die Wetterseiten an den Gebäuden ergeben. Die Wetterseite liegt im Raum Wien zwischen NORD-WEST und WEST. Die Wirkung der Wetterseite kommt allerdings nur dort stark zum Tragen, wo sich die Windstöße frei entwickeln können, also bei frei stehenden Gebäuden. Die Eindringtiefe der Feuchtigkeit an der Wetterseite ist vom Winddruck abhängig. Bei besonders starkem Wind ist es möglich, dass das Wasser durch starke Ziegelmauern, aber auch durch Bruchsteinmauerwerk gepresst wird. Auch hier spielen bauschädliche Salze oft eine erhebliche Rolle. Besonders gefährdet sind hydrophobierte Fassadenoberﬂächen mit größeren Rissen, da dort das Regenwasser über die Risse eindringen, aber durch die Hydrophobierung kaum mehr abgegeben werden kann und so zu massiven Schäden führt.

Bodenwässer

1|6|3

Bodenwasser kann drucklos oder unter Druck im Untergrund vorhanden sein. Durch hydrostatischen Druck kann Wasser in einen Baustoff, etwa in ein Mauerwerk bei Hangverbauung, gelangen. Die Steighöhe des Wassers und die aufsteigende Wassermenge lassen sich dann nur schwer ermitteln, da sehr viele Komponenten zusammenwirken – etwa die Einﬂüsse der Örtlichkeit, Dauer und Größe des hydrostatischen Druckes und die Baustoffparameter (z.B. die Porencharakteristik).

Ik dp dx I k

dp dx

Druckunterschied des anstehenden Wassers Dicke des Bauteils Massenstromdichte, die durch 1 m Mauerﬂäche ﬂießt speziﬁsche Durchlässigkeit

(1.20) [N/m2] [m] [g/s]

Ergänzend sei an dieser Stelle erwähnt, dass das an den Außenwänden im erdberührten Bereich anstehende, unter hydrostatischem Druck beﬁndliche Sickeroder Hangwasser nach dem Darcy’schen Gesetz vom Mauerwerk aufgenommen wird. Deshalb bezeichnet man diesen Wasseraufnahmemechanismus auch als Darcy’sche Sickerströmung.

Baufeuchtigkeit Jedes Bauwerk enthält in der ersten Zeit seines Bestandes Wassermengen, die teils aus überschüssigem Mörtelwasser und teils aus durch Abbindevorgänge frei gewordenem Wasser bestehen. Auch die Bausteine selbst können bei schlechter Lagerung Feuchtigkeit enthalten. Die Abgabe der Baufeuchtigkeit ist unvermeidlich und kann höchstens beschleunigt werden. Diese Feuchtigkeitsabgabe führt erst dann zu Bauschäden, wenn sie verzögert oder sogar verhindert wird. Als Beispiel kann das „Zacherlhaus“, Wien I., Brand37

Feuchtigkeitsquellen

1|6|4

stätte, erwähnt werden, das mit sehr dicht anschließenden, polierten Granitplatten verkleidet wurde. Bereits nach drei Jahren waren in einzelnen Wohnungen die Holzteile (Fensterstöcke usw.) zerstört, da das Mauerwerk nicht austrocknen konnte. [16] Grundsätzlich gilt, dass jedes Mauerwerk, auch wenn es als trocken befunden wird, Wasser enthält. Diese Menge hängt vom natürlichen Wassergehalt der Baumaterialien ab. Bei der Anwesenheit von Salzen im Mauerwerk kann sich zufolge der hygroskopischen Wirkung einiger Salze der Feuchtigkeitsgehalt noch erheblich erhöhen. Über den minimalen Wassergehalt eines Mauerwerkes, der natürlich auch nach einer erfolgreichen Trockenlegung nicht unterschritten werden kann, gibt die Ausgleichsfeuchtigkeit, auch „hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeit“ genannt, Auskunft.

1|7

Frost Die Frostwirkung ist eine typische Dauerbeanspruchung. Für das Mauerwerk sind nur die Frosteintritte („Nulldurchgänge“) maßgebend. Ein mehrtägiger Frost hat keinen anderen Einﬂuss als ein einmaliger, kurzzeitig auftretender Frost. 1 Gramm Eis hat bei 0° C eine Dichte von 0,9176 kg/dm3 und ein speziﬁsches Volumen von ~1,09. Im Vergleich dazu hat Wasser bei 0° C ein speziﬁsches Volumen von 1,0. Dieses Volumen von 1,09 hat bei 0° C und unter normalem Luftdruck seinen Größtwert und entspricht einer Volumenzunahme von ~9 %. [176] Der bei der Eisbildung entstehende Druck hängt in erster Linie von der Abkühlgeschwindigkeit ab. Je schneller abgekühlt wird, desto stärker die Sprengwirkung. Die Volumenzunahme des Wassers beim Gefrieren spielt sich in einem sozusagen geschlossenen System ab, also innerhalb einer bestimmten Wassermenge. Ein weiterer wesentlicher Faktor für die Sprengwirkung des Eises ist das Wachstum der Eiskristalle und der dadurch entstehende Kristallisationsdruck. Dieses Eiskristallwachstum spielt sich in einem offenen System ab, d.h. die Poren oder Spalten brauchen gar nicht vollkommen mit Wasser gefüllt zu sein. Es genügt eine Befeuchtung etwa von nur einer Porenwand, um eine Menge von feinen, haarförmigen Kristallen wachsen zu lassen. Sind nun z.B. die Poren eines Baustoffes teilweise mit Wasser gesättigt und tritt Frost ein, beginnt zunächst die Eisbildung im Bereich der Porenwand. Vor der Eisfront weicht das gefrierende Wasser, sofern dies noch möglich ist, in den noch freien Kapillarraum aus. Wasser gefriert zunächst in den größeren Kapillaren und erst bei weiterem Temperaturabfall in den feineren, da dort – infolge der intensiveren adhäsiven Bindung – der Eisbildung ein größerer Widerstand entgegensetzt wird. [45] Größere Hohlräume, etwa Schwindrisse im Mörtel, Scherﬂächen im Ziegel, Schieferungsﬂächen bei Natursteinen etc., bilden dadurch Ansatzpunkte für Frostsprengungen. Feuchtigkeit im Mauerwerk

38

Frostwirkung bei Ziegelmauerwerk

1|7|1

Durch die Volumenvergrößerung wird ein großer Druck auf die Porenwand ausgeübt. Sind die Porenwände stark genug, wird das Eis in kleinen Stäbchen herausgetrieben, die je nach Porengröße dicker oder dünner sind. „Mit grobem, scharfem Sand gemagerte Ziegel haben weitere Poren und gestatten dem Eis leichter den Austritt als feinporige Steine. Bei den norddeutschen, mittelalterlichen Backsteinbauten sehen wir deutlich, dass gerade die mit grobem Sand gemagerten Ziegel den Frost vieler Jahrhunderte am besten überstanden haben, da so viele Hohlräume in den Steinen vorhanden sind, dass das Eis sich genügend ausdehnen kann.“ [29]

Grundsätzlich hängt es von der Festigkeit und von der Beschaffenheit der Poren des Ziegels ab, wie lange er Widerstand gegen die Sprengwirkung des Eises leisten kann. Nach einigen Frosteinwirkungen erlangen die Ziegel oft eine höhere Wasseraufnahmefähigkeit, da aufgrund der Sprengwirkung des Eises die Porenwände zerstört werden und so aus mehreren kleinen Poren weniger größere Poren entstehen. Man könnte also vermuten, dass die Frostbeständigkeit von der Menge der Poren abhängt, d.h. je poröser der Stein und je mehr Wasser er dadurch aufnehmen kann, desto mehr wird er vom Frost zerstört. Dies ist aber nicht der Fall, da Form und Zusammenhang der Poren eine große Rolle spielen. Ein Zusammenhang zwischen Porosität und Frostbeständigkeit konnte in zahlreichen Versuchen nicht festgestellt werden. Durch mangelhaftes Brennen oder ungenügende Tonaufbereitung können z.B. in den sonst porösen Ziegeln gesinterte wasserundurchlässige Schichten vorkommen, die die Ausdehnung des Wassers beim Gefrieren behindern und dadurch eine Zerstörung des Gefüges herbeiführen.

Frostwirkung bei Natursteinmauerwerk Grundsätzlich ist die natürliche Wasseraufnahme des Gesteins am Bauwerk äußerst gering. Versuche ergaben, dass Gesteinsprobestücke beim Eintauchen ins Wasser die 28- bis 34-fache Wassermenge aufnehmen wie gleichartige Gesteine im Mauerwerksverband nach einem Regen. Die Wassereindringtiefe betrug bei den Bruchstücken nur wenige Zentimeter in der ersten Stunde. Die Wasseraufnahme am Bauwerk ist natürlich noch viel geringer. Dies bedeutet, dass sich die Frostwirkung bei Abwesenheit von Spalten oder ungewöhnlichen Hohlräumen beim aufgehenden Mauerwerk auf die oberﬂächennahen Teile des Gesteins beschränkt. Hingegen kann beim Kellermauerwerk, wo dauernder Wasserandrang möglich ist (z.B. aufsteigende oder seitlich eindringende Feuchtigkeit), schon eine vollständige Durchfeuchtung eintreten. Frostschäden werden aber in diesem Fall sicher nur in Oberﬂächennähe oder im Sockelbereich auftreten, da der Frost ab einer Tiefe von 0,80 m bis 1,00 m unwirksam ist. Frost kann erst bei einer Füllung der gesamten Poren zu mehr als 90 % gefährlich werden. Es ist daher der Sättigungskoefﬁzient – das Verhältnis zwischen der freiwilligen (kapillaren) und der gewaltsamen Wasseraufnahme (Vakuumlagerung) – ein wichtiger Anhaltspunkt für die Frostbeständigkeit eines Gesteins. 39

Frost

1|7|2

Als Grenzwert wurde 0,8 nominiert. Steine mit einem Sättigungskoefﬁzient unter 0,8 sind im Allgemeinen frostbeständig. Aber auch eine schwache Durchfeuchtung kann wesentlich tiefer in das Gesteinsinnere vordringen als nur in Oberﬂächennähe. Besonders der Nebel steigert die Durchfeuchtung wesentlich. Sofern nicht eine vollständige Wasserdurchtränkung vorliegt, ist das Eis nicht im Stande, selbstständig Sprünge im Gestein zu verursachen. Am deutlichsten zeigt sich die Sprengwirkung des Eises im Spaltenfrost. Enthält das Gestein Risse oder Sprünge, dringt das Wasser in diese leicht ein und sprengt dadurch das Gestein bei Eisbildung. Weitere Fehlstellen sind z.B. Versteinerungseinschlüsse, Löcher von ausgelaugten Versteinerungen, Sprünge, die durch Bearbeitung des Gesteins entstanden sind, oder tonige Bestandteile im Gestein. Der Grund, warum die tonigen Bestandteile besonders schädlich sind, liegt darin, dass diese bei Durchfeuchtung aufquellen und wasserundurchlässig werden. Aufgrund der dadurch entstehenden Wasserwanderungsbehinderung durch die Porenverstopfung werden die Poren örtlich zur Gänze mit Wasser gefüllt, sodass kein Platz für die Volumenvergrößerung des Wassers bei der Eisbildung bleibt und die Sprengwirkung voll einsetzen kann. Zusätzlich wird die Kornbindungsfestigkeit des Gesteins durch solche tonigen Einlagen stark herabgesetzt.

1|8

Organismen Oft weist die Oberﬂäche des Ziegels, der Mörtelfuge oder des Natursteines eines Mauerwerks Risse und Sprünge, aber auch Absprengungen auf, die z.B. durch Salzausblühungen oder Frost entstanden sein könnten. In diesen beschädigten Stellen des Mauerwerks setzen sich leicht erdige Bestandteile fest. Die darin enthaltenen Organismen führen dann das Werk der Zerstörung fort. Moose, Flechten und Gräser zwängen ihre Wurzeln in die Mauerwerksspalten und sprengen allmählich kleinere Stücke ab, bis schließlich größere Pﬂanzen im Mauerwerk Fuß fassen und es zerstören. Oft sind diejenigen Stellen des Ziegelmauerwerkes, die mit Moos bewachsen sind, poröser als die ohne Moosbewuchs. Durch Algenbefall verfärbt sich das Mauerwerk gelblich oder grün. Die Algen gehören meist zur Gattung der Thallophyten. Diese sind ein- oder vielzellige blütenlose Gewächse, deren Körper keine Einteilung in Stängeln, Wurzeln und Blätter aufweist. Grundsätzlich ist festzustellen, dass die Algen ausschließlich an hell gefärbten Steinﬂächen auftreten und somit ihr Vorhandensein hauptsächlich von der Mauerwerksfärbung und weniger von der Mauerwerksbeschaffenheit abhängt. Die Schädigung des Mauerwerks durch sie ist aber nicht von Bedeutung. Weitere Organismen, die im Mauerwerk auftreten können, sind Pilze und Algenbildungen (Bild 1.16). Manche Spaltpilze weisen eine Größe von weniger als 1/1000 Millimeter auf und sind dadurch im Stande, sich im Mauerwerk einzunisten. Bakterien ﬁnden im Mauerwerk kaum verwertbares Substrat (Nahrung) Feuchtigkeit im Mauerwerk

40

und sind daher in Zusammenhang mit einer Mauerwerksschädigung nicht von großer Bedeutung. Wirklich schädlich auf das Mauerwerk wirken die Spaltpilze der Gattung Nitromonas, deren Stoffwechselprodukt Salpetersäure ist. Sie wandeln den Ammoniak aus der Luft in Salpetersäure um. Trockenfäulepilze können auf das Mauerwerk nicht übergehen, da ihre Mycelfäden zu kurz und dick sind. Im Gegensatz dazu kann der Mycel des echten Hausschwammes (serpula lacrymans) vom Holz auf das Mauerwerk übergreifen, da die Mycelfäden so dünn und lang sind, dass sie in die Mauerwerksporen eindringen können. Im Mauerwerk ﬁndet der Hausschwamm allerdings keine Nahrung, da dort kein Kohlenstoff vorhanden ist. Allerdings überlebt er im Mauerwerk und kann wieder in ein an die Mauer neu angelegtes Holz übergreifen. Das Mauerwerk kann vom Hausschwamm durch die starken Hyphenstränge geschädigt werden. Des Weiteren haben von der Vielzahl bekannter Schädlingspilzen einige wenige die Fähigkeit, Wasser in Form von Wasserdampf aus der Luft aufzunehmen und zu speichern. Von dort aus wird das Wasser an die Baustoffe der umgebenden Konstruktion abgegeben. Auf diese Weise kann vor allem das Mauerwerk in der unmittelbaren Umgebung pilzbefallener Balkenköpfe stark durchnässt werden, wobei der Pilz die einzige effektive Feuchtigkeitsursache sein kann. Feuchte Wände werden in der Regel besonders in den Ecken der Außenwände von Schimmelbildung befallen. Die Hyphen und Sporen dieser Pilze bilden dunkelgrüne, braune bis schwarze Flecken, die auch nach dem Absterben der Pilzrose erhalten bleiben. Als Mindestfeuchte zur Schimmelbildung kann eine relative Luftfeuchtigkeit von ca. 70 % angenommen werden. Der Pilz- und Bakterienbefall kann über Stoffwechselprodukte bzw. Zersetzungsprodukte durch Freisetzung von Schwefel- und Stickstoffverbindungen den Baustoff schädigen. Organismen

Mauerwerksschäden

Bakterien Algen Schimmelpilze

Verfärbung und Zersetzung je nach Wachstum und Säurefreisetzung

Flechten Moose

störender Bewuchs und Bildung eines Wasserreservoirs

Farne Gräser Kräuter Sträucher Bäume

41

Organismen

mechanische Schädigung durch Wurzelwachstum

Tabelle 1.14: Schäden durch Mauerwerksorganismen nach [175]

Bildbeschreibungen Kapitel 1 Bild Bild Bild Bild

1.1: 1.2: 1.3: 1.4:

Bild 1.5: Bild Bild Bild Bild

1.6: 1.7: 1.8: 1.9:

Bild 1.10: Bild 1.11: Bild 1.12: Bild 1.13: Bild 1.14: Bild 1.15: Bild 1.16: Bild 1.17: Bild 1.18:

Kapelle mit gleichmäßig kapillar aufsteigender Feuchtigkeit Schlossgebäude mit unterschiedlich hohem Feuchtigkeitshorizont Einﬂuss von Wandöffnungen auf den Feuchtigkeitstransport Wohngebäude mit Feuchtigkeitsschäden zufolge Spritzwasser und kapillar aufsteigender Feuchtigkeit Schlossgebäude mit Feuchtigkeits- und Putzschäden sowie Verfärbungen durch hygroskopische Feuchtigkeit Wohnhaus mit Feuchtigkeitsschäden nach Putzsanierung Putzablösungen durch Schadsalzeinﬂüsse Feuchtigkeitsschäden an erdberührter Kellerwand Vergrößerung der kapillaren Steighöhe durch den Einﬂuss eines Dichtputzes an einem sanierten Mauerwerkspfeiler Anhebung des Feuchtigkeitshorizontes durch eine unzureichend hinterlüftete Vorsatzschale, Verfärbungen durch hygroskopische Feuchtigkeit Feuchtigkeitseintrag durch schadhaftes Regenabfallrohr im Fassadenbereich Massiver Feuchtigkeitseintrag durch fehlendes Regenabfallrohr im Sockelbereich Wassereintritt von oben durch schadhafte Dachentwässerung Schädigung eines Fensterstockes durch kapillar aufsteigende Feuchtigkeit Vergrößerung der kapillaren Steighöhe durch den Einﬂuss einer dichten Vorsatzschale im Innenbereich Schädigung eines Türstockes sowie Mikroorganismenbefall durch kapillar aufsteigende Feuchtigkeit Schäden durch Gipseinﬂuss im Bereich einer feuchtigkeitsbelasteten Wand Putz- und Farbablösungen im Sockelbereich durch kapillar aufsteigende Feuchtigkeit

Farbteil

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Bild 1.1

Bild 1.2

Bild 1.3

Bild 1.4

Bild 1.5

Bild 1.6

Bild 1.7

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Bild 1.8

Farbteil

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Farbteil

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Historisches Mauerwerk

2

Bei historischem Mauerwerk können die unterschiedlichsten Ausführungsarten, deren Entwicklung über die Jahrhunderte und Jahrtausende stattgefunden hat, angetroffen werden. Über den unbearbeiteten und den bearbeiteten Naturstein bis hin zu künstlichen Mauersteinen aus Lehm oder Ton wie Ziegel und Backsteine bis zu mineralisch gebundenen Steinmaterialien oder gestampften bzw. gegossenen Wänden spannt sich dabei die Materialvielfalt.

Die Baustoffe

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Der Ziegel

2|1|1

Die Entwicklung des Ziegels beginnt bereits in den frühen Kulturen und hat sich bis heute fortgesetzt. Unterschiedliche Mischungen von tonigen Massen mit diversen Zuschlägen sowie eine Vielzahl von Steinformen haben sich dabei entwickelt. Babylon Anfangs lebte die Bevölkerung Babylons in Zelten und Höhlen. Unter Nimrod wurden Städte unter Verwendung von Luftziegeln erbaut. Diese an der Sonne getrockneten Ziegel wurden mit Erfolg überall dort verwendet, wo wenig Regen zu erwarten war. Die Luftziegel bestanden aus reinem Ton, welcher in Holzformen gepresst wurde. Man kannte damals auch schon gebrannte Ziegel, die jedoch nur für stark belastetes Mauerwerk wie z.B. Brückenpfeiler verwendet wurden. Die Mörtelbindemittel waren Kalk oder Bitumen. Der Bitumenmörtel wurde nur im Mauergründungsbereich eingesetzt. Ab jeder dreißigsten Lagerfuge legte man Schilf ein. Ägypten Einige Pyramiden wurden zur Gänze aus Luftziegeln – aus Lehm und gehacktem Stroh geformte und an der Sonne getrocknete Ziegel – erbaut. Beim Bau der Pyramiden errichtete man die Straßen zum Transport der Steine aus getrockneten Schlammziegeln, die nach der Fertigstellung der Pyramiden zum Bau von Wohnhäusern verwendet wurden. Griechenland Die wichtigsten Baustoffe der Griechen waren Sandstein und Marmor. Allerdings wurden gebrannte Ziegel als Hilfsmaterial, zur Herstellung eines guten Verbandes, eingesetzt. Italien In Rom ﬁndet man Paläste, die sowohl aus gebrannten als auch aus Luftsteinen erbaut wurden. Luftsteine fanden jedoch häuﬁger Verwendung. Die Höhe und Dicke der Wände war in Rom seit ältester Zeit bestimmt. Vitruv berichtet, dass keine straßenseitige Außenwand dicker als ca. 45 cm gewesen sei. England Sowohl die Britannier als auch die Gallier lernten die Kunst der Ziegelherstellung von den Römern. Anfangs wurde mit Ziegeln sehr sparsam umge45

Die Baustoffe

gangen. Im Jahre 1377 baute ein reicher Kaufmann in Hull das erste komplett aus Ziegelsteinen bestehende Haus. Im 16. Jahrhundert wurden die Mauerziegel bereits mit einer größeren Regelmäßigkeit eingesetzt. Sir Richard Crispe entwickelte verschiedenste Ziegelverbände. 1605 wurde zur Zeit König Jakobs I. ein Edikt erlassen, nach dem neue Häuser ausschließlich aus Sand- und Backsteinen zu errichten waren. Erst seit dem Großbrand in London im 17. Jhd. wurde die Massivbauweise allgemein angenommen. Deutschland Auch die Germanen wurden von den Römern beeinﬂusst. Sie erlernten die Fabrikationsweise der Ziegel von den römischen Kohorten, die sich als Wachtposten im deutschen Raum ansiedelten. In Norddeutschland fand man ein Ziegelmaterial von größter Vollkommenheit. Die Ziegel wurden genau geformt und sehr gut gebrannt. Die deutsche Ziegelbaukunst war vorbildlich und kann auch noch heute in Preußen bewundert werden.

2|1|1|1

Zusammensetzung gebrannter Ziegel Die nachfolgenden Ausführungen basieren speziell auf der Entwicklung und der Verwendung des österreichischen Mauerziegels und dem Wiener Raum. Viele der dabei gewonnenen Erkenntnisse und Anwendungsformen können jedoch auf andere geograﬁsche Regionen ausgeweitet werden. „Die Zusammensetzung gut brauchbarer, gebrannter Ziegel ist innerhalb sehr weiter Grenzen schwankend; dementsprechend kann auch die Zusammensetzung der zur Erzeugung brauchbarer Ziegel zu verwendenden Ziegeltone und ähnlicher Materialien sehr schwankend sein. Diese Ziegeltone können mitunter vorzugsweise aus Ton und Sand mit sehr geringen Beimengungen von Karbonaten der alkalischen Erden oder aber aus Ton, Sand und so großen Beimengungen von Erdkarbonaten bestehen, dass sie im letzteren Falle einen mergelartigen Charakter annehmen. Für die Beschaffenheit des fertigen Ziegelfabrikates ist die Dauer und Temperatur des Brandes viel mehr von Bedeutung als die Zusammensetzung des Ziegelmaterials innerhalb gewisser Grenzen.“ [6]

Tabelle 2.1: Zusammensetzung gebrannter Ziegel [6]

2|1|1|2

Ziegel Zusammensetzung Glühverlust Kieselsäure Tonerde Eisenoxyd Manganoxydul Kalk Magnesia Alkalien Summe

beste Eigenschaften gut klingend 0,42 % 70,31 % 15,87 % 3,87 % 0,84 % 6,18 % 0,42 % 2,09 % 97,91 %

ziemlich fest und hart weniger gut klingend 0,72 % 56,58 % 15,93 % 6,55 % 1,54 % 13,57 % 1,19 % 3,22 % 99,30 %

Rohstoffe des Ziegels Als Rohstoffe werden Lehm, Ton, tonige Massen mit oder ohne mineralische Zuschläge verwendet. Reiner Ton ist wenig geeignet, da er beim Trocknen und Brennen zu stark schwindet. Aus diesem Grund wird eine tonhaltige Masse – der so genannte Lehm – verwendet, die neben dem Ton noch andere Mineralien, in erster Linie SiO2 in Form von Feinsand und Quarzmehl, enthält. Der Vorteil Historisches Mauerwerk

46

dieser Zuschläge liegt darin, dass beim Trocknen und Brennen das Schwinden der Masse reduziert wird. Im Allgemeinen liegt der Tongehalt der Rohmasse zwischen 20 % und 60 %. Je nach den Anteilen von Ton und Sanden, die für die Ziegelproduktion als Magerungsmittel gelten, ergeben sich Eignungsbereiche für einzelne Ziegeleiprodukte. Zur Herstellung von Vollziegeln ist bereits ein Tongehalt ab 22 % ausreichend.

geeignet für

Tonsubstanz in Prozent 10

20

30

40

50

60

70

80

90

Vollziegel

100 0–12

Magerungsmittel

12–22 22–32 32–42

Ton

Tabelle 2.2: Rohmaterialien für Ziegeleiprodukte [19]

42–50 50–60

Lochziegel

Dachziegel

Sand lehmiger Sand sandiger Lehm Lehm toniger Lehm lehmiger Ton

Fallweise enthält der Ziegelton auch Kalk (CaCO3), wobei er dann als Löss bezeichnet wird. Der Kalkgehalt in feiner Verteilung (< 1 mm) ist bis zu 25 % zulässig. Größere Kalkteilchen sind schädlich, da sie zu Absprengungen führen. Diese Absprengungen treten deshalb auf, weil der bei der Brenntemperatur entstehende Brandkalk unter Volumsausdehnung mit Wasser reagiert. Eisenhydroxid (Fe(OH)3) ist in den Tonmassen ebenfalls in unterschiedlicher Menge enthalten und die Ursache für die braune Farbe des Ziegels. Das Eisenhydroxid verwandelt sich beim Brennen in rotes Eisenoxid (Fe2O3), wodurch die rote Farbe des Ziegels entsteht. Bei hoher Brenntemperatur und einem hohen Kalkgehalt ist es möglich, dass der Ziegel auch schwach gelblich gefärbt ist, da der färbende Einﬂuss des Eisenoxides abgeschwächt wird. [19]

Ziegelherstellung in der Gründerzeit Einsumpfen des Tones Der zur Bearbeitung bestimmte Ton kam zunächst in den Tonsumpf oder in Schlämmgruben. Der Sumpf war eine ausgepﬂasterte Grube. Der Ton wurde im Herbst in diese Grube eingebracht und mit Wasser versetzt. Über den Winter ließ man den Ton somit durchfrieren, auch auswittern oder auswintern genannt, um eine leichtere Bearbeitung zu erzielen. Der Frost lockerte den Ton auf und zersetzte bzw. löste einzelne Stoffe, wie z.B. schwefelsaure Verbindungen. Schlämmen des Tones Das Schlämmen wurde angewendet, um weitere schädliche Bestandteile im Ton zu entfernen. Beim Schlämmen rührte man den Ton in sehr verdünntem Zustand um, wobei sich die schweren Bestandteile absetzten und beim Ablassen der Flüssigkeit somit vom Ton entfernt wurden. 47

Die Baustoffe

2|1|1|3

Rohre

Streichen (Formen) der Ziegelsteine Das Streichen erfolgte entweder mit Wasser oder feinem Sand. Der zubereitete, homogene Ton wurde in Holz- oder Eisenformen, die, bevor der Ton eingebracht wurde, entweder in Wasser oder Sand getaucht bzw. gesteckt wurden, geformt. Der Trocknungsprozess Je nach Tonart wurde der geformte Ziegelton entweder im Freien oder in Trockenscheunen, im Winter in beheizten Räumen, zwei bis drei Wochen luftgetrocknet. Brennen der Ziegel Grundsätzlich galt die Regel, dass kein feuchter oder nasser Ziegel in den Ofen gesetzt werden soll. Man unterschied beim Brennen der Ziegelwaren zwischen Feldbrand und Ofenbrand. Feldbrand Beim Feldbrand wurde der Untergrund planiert und horizontale Heizkanäle aus Ziegeln errichtet. Auf die Heizkanäle wurde, bei Verwendung von Kohle, ein Schmiedeeisenrost gelegt. Um das Feuer aus den horizontalen Kanälen in die mittleren und oberen Teile des Ziegelfeldofens zu leiten, legte man vertikale, mit groben Kohlen gefüllte Ziegelkanäle an. Die zu brennenden Ziegel wurden dicht aneinander aufgereiht und jede Schichte mit fein gesiebter Kohle bestreut. Die Höhe des Ofens betrug zwischen 24 und 30 Ziegelscharen. Der Feldbrand wurde mit zwei Schichten schadhafter Ziegel geschlossen, mit Lehm verschmiert und angezündet. Ofenbrand Grundsätzlich gab es folgende drei Hauptgruppen von Öfen: offene Öfen (Schachtöfen), gewölbte oder geschlossene Öfen und kontinuierliche Ziegelöfen (Ringöfen) [22].

2|1|2

Die Steine Im Mittelalter wurden im Wiener Raum die Grund- bzw. Kellermauern fast ausschließlich aus Bruchsteinen erbaut (z.B. Michaelakirche, Stephansdom, Ruprechtskirche, Heiligenkreuzerhof, Köllnerhof etc.). Das reine Natursteinmauerwerk wich etwa um 1600 einem Mischmauerwerk, welches aus Ziegeln und dazwischen nach Möglichkeit regelmäßig eingelagerten Natursteinblöcken bestand. Die Natursteinblöcke wurden meist aus abgetragenen Bauten entnommen und weiterverwendet. Die Mitverwendung von Steinen wurde im Laufe der Zeit reduziert, sodass die Mauern bis zur Mitte des 19. Jhds. fast nur mehr aus Ziegeln bestanden. Ab der Mitte des 19. Jhds. fand bei den Monumentalbauten die Rückkehr zu reinem Steinmauerwerk, seltener Mischmauerwerk statt. Die Neubauten der Gründerzeit wurden sehr oft auf bestehenden tiefen Kellern errichtet. Ein typisches Beispiel dafür ist das Gebäude der Wiener Creditanstalt-Bankverein (Schottengasse\Ecke Schottenring), welches ab 1909 errichtet wurde und einen bis zu 17 m tiefen, viergeschoßigen Keller aufweist. Auch die Baustoffe, die bei der Abtragung der alten Stadtbefestigung anﬁelen, wurden weiterverwendet. Historisches Mauerwerk

48

Die Steine des Keller- und Grundmauerwerks

2|1|2|1

Erste Hälfte des 19. Jahrhunderts Nach den Franzosenkriegen und dem Staatsbankrott von 1811 herrschte tiefster wirtschaftlicher Notstand, der den Bau größerer Monumentalbauten und damit eine entsprechende Steinverwendung nicht zuließ. Die Neubauten wurden zur Gänze aus Ziegeln errichtet. Als Ausnahme kann die Ausbildung der Gebäudesockel angesehen werden, bei der die harten Leithakalke des Wiener Beckens, besonders der Wöllersdorfer Stein, verwendet wurden. Früh- und Hochgründerzeit Bei den Monumentalbauten, welche in der 2. Hälfte des 19. Jhds. in Wien erbaut wurden, griff man auf Naturstein zurück. Das aufgehende Mauerwerk wurde oft als Verblendmauerwerk ausgeführt. Die dabei verwendeten Steine waren Granite, Kalksteine, Kalksandsteine, Quarzsandsteine und Marmore verschiedenster Art. Die Grundmauern wurden allerdings aus den nicht sehr hochwertigen Leithakalken („Cerithienkalken“ von Atzgersdorf, Hetzendorf usw.) erbaut. Für Gewölbewiderlager fand der „Kaiserstein“ – nach dem Ort Kaisersteinbruch benannt – Verwendung, der sich aufgrund seiner Dichte und Härte dafür besonders gut eignete. Im Wohnhausbau wurde auch weiterhin das Ziegelmauerwerk im Kellerbereich eingesetzt. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass in der Früh- und Hochgründerzeit nur die Grundmauern der Monumentalbauten ausschließlich aus Stein, nämlich entweder aus Kalk-, Kalksandstein oder Konglomeraten, bestanden. Die Wohnhäuser wurden ausschließlich aus Ziegeln erbaut, allerdings brachte man aus Ersparnisgründen auf der Baustelle aufgefundene oder herbeigeschaffte Bruchsteine in das Kellermauerwerk ein. Spätgründerzeit In der Spätgründerzeit schrumpfte die Steinverwendung erheblich, da bereits der Großteil der Monumentalbauten fertig gestellt war.

Zusammensetzung und Eigenschaften der Steine Für den Bau der Grundmauern fanden hauptsächlich Kalk- bzw. Kalksandsteine oder Konglomerate Verwendung. Es handelte sich dabei um Absatzgesteine oder Sedimente, die in drei Hauptgruppen unterschieden werden können. Mechanische Sedimente Diese Art der Absatzgesteine ist vorwiegend durch mechanische Anhäufung von Trümmern, „Zerreibseln“ und Verwitterungsresten anderer Gesteine, aber auch aus Hartteilen von Tieren und Pﬂanzen hervorgegangen. Der Transport der „Trümmer“ zu ihren Ablagerungsorten erfolgt am häuﬁgsten durch ﬂießendes Wasser (alle Sandsteine), aber auch durch den Wind (Löss) oder die Schwerkraft (z.B. Schutthalden, die zu Hängebrekzien verkittet werden). Innerhalb der mechanischen Absatzgesteine kann nach der Korngröße zwischen drei Gruppen unterschieden werden:

49

Die Baustoffe

2|1|2|2

Konglomerate und Brekzien Die Konglomerate entstehen durch die Verkittung von großen Geröllen (Schotter und Kies). Falls die Trümmer noch nicht abgerundet, sondern eckig sind, spricht man von Brekzien. Konglomerate, die durchwegs aus den verhältnismäßig weichen Kalkgeröllen bestehen, sind maschinell (z.B. durch Sägen) leicht bearbeitbar. Enthalten sie jedoch neben Kalkgeröllen auch Hartgestein (z.B. Quarz), wird die maschinelle Bearbeitung wesentlich erschwert. Die in den grobkörnigen Konglomeraten enthaltenen großen Löcher bewirken keine Beeinträchtigung der Wetterbeständigkeit, welche fast ausschließlich von der Kornbindungsfestigkeit abhängt. Besonders gefährdet sind Konglomerate, deren Einzelgerölle mit tonigen Häutchen überzogen sind. Sandsteine Die Sandsteine entstehen durch die Verkittung von Sand, d.h. die Bruchstücke sind kleiner als 2 mm. Kalksandsteine weisen eine mehr oder minder große Porosität auf, welche in der Größenordnung von bis zu 30 Volumsprozenten liegt. Weiters sind sie verhältnismäßig leicht zu bearbeiten. Bei diesen Steinen ist auch eine starke Nachhärtung nach dem Austrocknen zu beobachten. Die Wetterbeständigkeit ist vom Grad der Verkittung abhängig. Im Normalfall ist das Bindemittel immer kalkig. Kieseliges Bindemittel kommt nicht vor. Schlammgesteine Die Schlammgesteine entstehen durch die Verkittung von allerfeinstem Gesteinsschlamm, welcher tonig, kalkig, mergelig oder kieselig sein kann. Chemische Sedimente Die chemischen Absatzgesteine sind, wie schon der Name sagt, aus chemischen Absätzen, d.h. Stoffen, die aus Lösungen ausgeschieden sind, entstanden. Zu dieser Gruppe gehören alle Salzgesteine (z.B. Gips), die Kalkabscheidungen, die entweder aus warmen (Aragonit, Gundelsinter) oder aus kalten Quellen (Kalksinter, Tropfstein) entstehen, und ein Teil der Kalksteine. Organische Sedimente Die organischen Absatzgesteine sind in erster Linie aus pﬂanzlichen oder tierischen Resten aufgebaut. Zu dieser Gruppe gehören die meisten Kalksteine, die Kreide, die meisten Kalktuffe und auch manche Kieselgesteine. Grundsätzlich bestehen Übergangsbildungen der einzelnen Hauptgruppen jeglicher Art. Weiters traten auch im Laufe der Gesteinswerdung mannigfaltige Umwandlungen ein, so z.B. Kalkstein zu Dolomit. Algenkalke (besonders Leithakalke) Die Leithakalke besitzen wenige oder keine für das menschliche Auge sichtbaren Poren. Weiters weisen sie eine hohe Druckfestigkeit auf. Die Wetterbeständigkeit der reinen, nicht mergeligen Algenkalke ist ausgezeichnet. Der ganz dichte Mannersdorfer Kalk ist im bruchfeuchten Zustand jedoch sehr frostempﬁndlich.

Historisches Mauerwerk

50

Cerithienkalke (groblöcherige Kalksteine der Leithafamilie) Diese Kalksteine sind leicht durch das massenhafte Vorkommen der turmförmigen Schnecke Cerithium erkennbar. Trotz ihrer vielen und großen Hohlräume sind diese groblöcherigen Kalksteine sehr fest und auch wetterbeständig. [15]

Der Mörtel

2|1|3

Die Entwicklung des Mörtels

2|1|3|1

Wie die Entwicklung der Steinmaterialien besitzt auch die des Mörtels durch die Notwendigkeit der Anpassung an die unterschiedlichen zu verbindenden Steine eine lange Geschichte. Altertum Kalk Kalk (Luftkalk) als Mörtelbindemittel wurde bereits seit Jahrtausenden verwendet. Bei Wasserbauten versetzte man den Luftkalk mit hydraulischen Zuschlägen, da die für Wasserkalk erforderlichen tonhaltigen Kalksteine als minderwertig betrachtet wurden. Ziegelmehl als Zuschlag Bereits etwa 1000 v. Chr. wurden dem Kalkmörtel klein gestoßene Ziegelsteine (Ziegelgrus) beigemengt, um einen wasserdichten Putz zu erhalten, der beim Leitungsbau Verwendung fand. Für die Estrichherstellung mengte man dem Kalkmörtel ebenfalls Ziegelmehl bei. Vulkanische Erden als Zuschlag Tuffe, Santorinerde, Puzzolane und Trass waren schon im Altertum als hydraulische Zuschläge bekannt. Vorerst setzte man die vulkanischen Erden als Sandersatz ein, später, nach Erkennung der hydraulischen Härtungseigenschaften, gezielt als Zuschlag. Sonstige Zuschläge In Babylon wurde beim Bau von Zisternen dem Kalkmörtel Holzasche beigemengt. Weitere Zuschläge waren Asphalt oder Milch zur Erzielung von Wasserdichtigkeit. Gips Die Ägypter verwendeten den Gipsmörtel mit einem Zusatz von Kalk bereits beim Bau der Cheopspyramide. Ansonst hatte der Gipsmörtel im Altertum nur geringe Bedeutung. In der Römerzeit wurde er nur für ﬁgürliche Stuckarbeiten verwendet. Ende des weströmischen Reiches bis zur Mitte des 18. Jahrhunderts Luftkalk Der Luftkalkmörtel fand auch weiterhin bei den meisten bedeutenden Bauten dieser Zeit Verwendung. Wasserkalk Ein Fortschritt in der Kenntnis der Eigenschaften des Wasserkalkes in dieser Zeit ist gegenüber dem Altertum nicht festzustellen. Beim Bau von Gebäuden wurde aber immer getrachtet, den Kalk aus nächster Umgebung zu verwenden. So kam es immer wieder vor, dass unbewusst Wasserkalk, also tonhaltiger Kalkstein, verwendet wurde. 51

Die Baustoffe

Gips Der Gipsmörtel hatte auch weiterhin nur geringe Bedeutung. Ziegelmehl als Zuschlag Auch in der nachrömischen Zeit wurde weiterhin Ziegelmehl als Mörtelzuschlag verwendet. Wie bei den Römern fand man es teils als Ziegelgrus im Mauerwerksmörtel und als feineres Mehl im Estrichmörtel und Wandputz. Puzzolane und Trass als Zuschläge Die Verwendung der vulkanischen Zuschläge war örtlich beschränkt. Sofern nicht Wasserwege zum Transport der Zuschlagstoffe zur Verfügung standen, um gewisse Gebiete zu versorgen, wurde bereits in geringer Entfernung vom Fundort von deren Verwendung sofort abgesehen und zu anderen Mitteln gegriffen. Sonstige Zuschläge Weitere Zuschläge waren Asche (Holzasche), Milch, Wein, Essig und Asphalt. Forschungen auf dem europäischen Festland über Wasserkalke und Puzzolane Ende des 18. Jahrhunderts Auf dem europäischen Festland wurde vorwiegend dahingehend geforscht, Ersatzstoffe für Puzzolane und Trass zu ﬁnden. Als Resultat der Untersuchungen verwendete man Alaunschiefer, Ziegelmehl und Basalt. Saussure erkannte erstmals 1783 die Bedeutung der Kieselerde bzw. Kieselsäure hinsichtlich der hydraulischen Eigenschaften des Mörtels. England in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts Smeaton machte aufgrund seiner Forschungen als Erster 1756 die Entdeckung, dass sich alle tonhaltigen Kalksteine zur Herstellung von Wasserkalk eignen. Noch fehlte die Erkenntnis, dass die im Ton enthaltene Kieselsäure, die durch das Brennen des Tones frei wird, für die Erhärtung des Mörtels unter Wasser verantwortlich ist. Parker fand in London in Ton eingelagerte „Mergelnieren“, die er bis zur Sinterung, in Wahrheit aber nur bis zu einem solchen Grad brannte, dass ein nachheriges Ablöschen nicht mehr möglich war, also mit einer Brenntemperatur von ca. 1.100° C. Parkers Zement wurde am 28. Juli 1796 patentiert. Der Grundgedanke der Erﬁndung liegt darin, tonhaltige Kalksteine oder tonige Vorkommen, welche Parker als Tonknollen (noddles of clay) bezeichnete, mit einer höheren Temperatur als bisher bei der Kalkherstellung üblich zu brennen. Aufgrund der farblichen Ähnlichkeit des ParkerZements mit den römischen Puzzolanen wurde er später in „Römischeroder Romanzement“ umbenannt. Durch den hohen Tongehalt der von Parker verwendeten Gesteine konnte ein Brennen bis zur Sinterung, das Hauptmerkmal des Portlandzementes, nicht durchgeführt werden. Deutschland und Frankreich Anfang des 19. Jahrhunderts In Deutschland und Frankreich forschte man dahingehend, einen Wasserkalk aus einer Mischung von Kalk und Ton mit nachfolgendem Brennen

Historisches Mauerwerk

52

künstlich herzustellen. Die Forschungen ergaben erneut, dass die Kieselsäure für die Erhärtung des Mörtels unter Wasser ausschlaggebend ist. Herstellung Portlandzement durch Einführung des Brennens bis zur Sinterung William Aspdin verbesserte nennenswert die Herstellungsweise des künstlichen Romanzementes, der von seinem Vater unter dem Namen „Portlandzement“ in den Handel gebracht wurde. Ihm gelang es jedoch nie, einen durchwegs gesinterten Klinker herzustellen. 1843 wurde vom Londoner Großunternehmen „Grissel und Peto“ ein Versuch durchgeführt und der Portlandzement mit dem Romanzement verglichen. Es zeigte sich eine bedeutende Überlegenheit des Portlandzementes. Ein Mörtel aus einem Gemisch von PZ und Sand im Verhältnis 1:3 wies eine höhere Festigkeit auf als ein Gemisch von Romanzement und Sand im Verhältnis 1:1. Erst Johnson gelangte zu der Erkenntnis, dass das Haupterfordernis das Brennen bis zur Sinterung ist. Als eigentliches Geburtsjahr des Portlandzementes kann das Jahr 1844 angesehen werden, als Johnson seine Versuche abschloss und die White´sche Fabrik mit dem Verkauf des neuen Erzeugnisses begann. Erzeugung von Zementen in Österreich Abgesehen von einem bedeutungslosen Versuch im Jahre 1830 in Häring in Tirol wurde im Jahre 1842 die erste Romanzementfabrik in Kufstein vom k.u.k. Straßenmeister Franz Kink errichtet. Er fand bei Kufstein in Tirol ein Mergellager, das er seit dem Jahre 1842 ausbeutete. Das Werk hatte eine Jahresproduktion von 70 Waggons, die sich anfänglich nur auf Romanzement beschränkte. Kink war somit der Gründer der Zementindustrie in Österreich. [210] 210]] Die eigentliche Geburtsstätte der österreichischen Portlandzementindustrie war die 1860 eröffnete Fabrik von Kraft & Saulich in Perlmoos, die, mit mehreren anderen Werken vereinigt, unter dem Namen „Portland-Cement-Fabrik Perlmoos“ bekannt wurde. [28] Grundsätzlich kann festgestellt werden, dass im gründerzeitlichen Wohn-, Geschäfts- und Monumentalbau hauptsächlich Kalk- und speziell im Gründungsbereich Kalkzementmörtel verwendet wurde. Reiner Zementmörtel fand höchstens im Wasserbau und bei stark belastetem Mauerwerk Verwendung.

Technologie der Bindemittel Kalk Der Grundbestandteil des Kalkes ist das Calcium (Ca), das an trockener Luft gut besteht, in feuchter jedoch rasch oxidiert. Calcium ist ein hellgelbes, mehr weißes, stark glänzendes Metall. 71,91 Teile Calcium und 28,09 Teile Sauerstoff verbinden sich zu Calciumoxid (CaO), welches Kalk oder auch Kalkerde genannt wird. Die Kalkerde gehört zu den alkalischen Erden und ist stark basisch. Die Kalkerde in Verbindung mit Kohlensäure bildet den kohlensauren Kalk (CaO + CO2), der in der Natur als Kalkstein (CaCO3) auftritt. Reiner kohlensaurer Kalk besteht aus 56,3 % Kalkerde und 43,7 % Kohlensäure. Wenn der in der Natur vorkommende Kalkstein nicht mehr als 53

Die Baustoffe

2|1|3|2

Eisenoxydhydrat

Wasser

Analytiker

93,00 Spur 1,00

–

–

–

C. v. Hauer

0,59

87,26

Kohlensaure Magnesia

4,60

Kohlensaurer Kalk

Fundort

Kohlensaures Strontian

In Salzsäure unlösliches Silicat

Tabelle 2.3: Der Aufbau ostösterreichischer Kalksteine – 1887 [34]

Eisenoxyd und Thonerde

10 % fremde Beimengungen wie Kieselerde, Ton, Magnesia, Eisenoxid etc. enthält, kann er zur Herstellung von Luftmörtel zu Ätzkalk gebrannt werden. Der bis zur angegebenen Grenze verunreinigte Kalk lässt sich immer noch gut löschen und vermehrt dabei sein Volumen. Steigt der Gehalt an Magnesia (Bittererde), geht der kohlensaure Kalk in Dolomit über.

Prozent % Niederreith Schwallenbach

Ober- und Niederösterreich nördl. der Donau

3,17

6,62

–

–

–

Pollak

12,00 77,00 7,00

2,98

–

–

–

Pollak

Neulengbach, NÖ

12,83 83,25 1,00

2,35

–

–

–

–

Kaltenleutgeben bei Wien

0,65

96,65 2,05 0,65

–

–

–

–

Zogelsdorf, NÖ

3,80

96,20

–

–

–

–

–

John

Zogelsdorf, NÖ

12,40 87,60

–

–

–

–

–

John

Gmunden, OÖ

8,80

81,63 3,84 5,73

–

–

–

John

Raspenau bei Friedland

0,62

69,60 12,84 4,08

–

–

–

Foullon

Judendorf bei Graz

1,10

97,14

1,76

Spur

–

–

–

–

Möttning in Krain

8,70

86,40 3,70

1,20

–

–

–

John

Brody, Galizien (Kreidekalk)

2,85

94,34 1,81

1,50

–

–

–

–

Heufurth

Resinar bei Hermannstadt und Zalatna bei Karlsburg in

–

98,00

–

–

1,01 0,14 0,21

–

Siebenbürgen (Aragonit)

Kalkbrennen Das Kalkbrennen (Calcination) hat den Sinn, die Kohlensäure aus dem Kalkstein entweichen zu lassen. Bei dem Brennvorgang sind, egal welches Ofensystem verwendet wird, bestimmte Regeln zu beachten. Grundsätzlich dürfen die Kalksteine im Kalkofen nur langsam angewärmt werden, um zuerst das in ihnen enthaltene Wasser zu entfernen. Anschließend wird die Temperatur auf 550° C, also bis zur Rotglut, gesteigert. Ab dieser Temperatur beginnt bereits die Kohlensäure zu entweichen. Ab diesem Zeitpunkt wird die Temperatur langsam bis zur Weißgluthitze (1.200–1.400° C) gesteigert. Je nach der Menge des Kalksteines muss zwischen 36 und 60 Stunden gebrannt werden, um auch aus dem Inneren des Kalksteines die Kohlensäure auszutreiben. Schließlich entsteht gebrannter Kalk = CaO. Die BrennHistorisches Mauerwerk

54

dauer und die Brenntemperatur hängen von der Kalksteinart ab. Poröse Kalksteine wie z.B. Kreidekalk, Kalksinter und dgl. benötigen eine geringere Temperatur und Brenndauer als dichte Kalksteine wie z.B. Urkalk, Marmor, Muschelkalk etc. Wenn der Kalkstein zu hoch und zu lange gebrannt wird, also „überbrannt“ wird, entsteht kristallines Calciumoxid, das erstens mit Wasser nur sehr langsam reagiert und zweitens die Poren verengt. Dadurch wird der Löschprozess be- bzw. verhindert. Man spricht von totgebranntem Kalk. Das Gewicht des gelöschten Kalkes verringert sich gegenüber dem Kalkstein um ca. 50 %. Die Volumenzunahme beträgt etwa 10–15 %. Sind Verunreinigungen (Eisenoxid, Ton, Alkalien) vorhanden, verfärbt sich der gebrannte Kalk weißgrau, schmutzig weiß, graugelblich etc. und ist viel weicher, leichter und poröser als der Weißkalk (Rohkalk). Kalklöschen Unter dem Kalklöschen versteht man die Umsetzung des Calciumoxides CaO mit Wasser zu Calciumhydroxid. 1 kg CaO entwickelt dabei 1154 kJ Wärme. Das Wasser beginnt zu kochen. Der Löschvorgang beginnt erst bei ca. 60° C und erreicht bei 115° C die größte Geschwindigkeit. Versetzt man den gebrannten Stückkalk mit wenig Wasser, zerfällt dieser zu einem weißen, feuchten Pulver, dem so genannten Kalkhydrat (Staubkalk). Wird dem gebrannten Kalk sehr viel Wasser zugesetzt, entsteht der Kalkbrei. [19]

(2.1) Kalke können grundsätzlich in solche eingeteilt werden, die sich löschen lassen, also weniger als 18 % Verunreinigungen beinhalten, und solche, die das Wasser nur aufsaugen und nicht ablöschen. Unter den löschbaren Kalken kann zwischen den fetten und den mageren unterschieden werden. Fettkalk (Weißkalk) Fettkalk verdoppelt mindestens sein Volumen durch das Löschen. Der fetteste, also reiner Kalk, der aus einem dichten kohlensauren Kalk erzeugt wird, verdreifacht bis vervierfacht sein Volumen beim Löschen. Magerer Kalk Dieser Kalk weist beim Löschen eine geringere Volumenvermehrung als Fettkalk auf. Hydraulische Bindemittel Darunter verstand man jene Bindemittel, die, zu Mörtel verarbeitet, sowohl an der Luft als auch im Wasser erhärten. Diese Bindemittel wurden früher auch als „Cemente“ bezeichnet. Da im Laufe der Entwicklung eine Vielzahl von Namen auftraten, wie z.B. Romanzement, Portlandzement, Perlmooser Portlandzement, Kufsteiner hydraulischer Kalk, Medina-, Vassy-, Ulmer-, Porianzemente, und dadurch auch Begriffsverwirrungen und Verwechslungen entstanden, beschloss der „Verein der österreichischen Zementfabri55

Die Baustoffe

kanten“, die hydraulischen Bindemittel aufgrund ihres Verhaltens beim Löschen und des fertigen Produktes einzuteilen und zwar in: [34] t t t t

Hydraulischer Kalk Zement-Kalk Portlandzement Hydraulische Zuschläge.

Hydraulischer Kalk Wird dieser Kalk mit wenig Wasser gelöscht, entsteht ein feines weiches Pulver, welches mehlig ist und eine gelblich-weiße Farbe besitzt. Der hydraulische Kalk kann auch zu Kalkbrei gelöscht werden und als solcher gleich als Mörtelbrei verwendet werden. Dieser Mörtel erhärtet langsam an der Luft und wird nach einiger Zeit wasserbeständig. Verwendung ﬁndet er hauptsächlich beim Mauerwerk an feuchten Orten. Für Wasserbauten ist der hydraulische Kalkmörtel nur dann zu empfehlen, wenn die Erhärtung schon zum Teil an der Luft vor dem Wasserzutritt stattfand. Zement-Kalk Zement-Kalk (Romanzement, hydraulischer Zement) lässt sich nicht löschen. Der gebrannte Zement-Kalk zerfällt nach der Wasserzugabe nicht zu Pulver, sondern dieses muss erst durch Mahlen erzeugt werden. Die Farbe des Pulvers ist gelblich bis braun. Der Zement-Kalk eignet sich besonders für Wasserbauten. Weiters erwärmt er sich nur schwach, soll volumenbeständig sein und darf nicht treiben oder rissig werden. Portlandzement Aufgrund der erforderlichen hohen Brenngrade hat der Portlandzement ein größeres speziﬁsches Gewicht als der hydraulische Kalk und Zement-Kalk. Der Portlandzement zeichnet sich gegenüber dem Zement-Kalk und hydraulischen Kalk durch eine wesentlich höhere Festigkeit sowohl bei der Verwendung an der Luft als auch im Wasser aus. Portlandzement erhärtet zwar langsamer als Zement-Kalk, erreicht aber in kürzerer Zeit wesentlich höhere Festigkeiten. Hydraulische Zuschläge Werden die hydraulischen Zuschläge (Puzzolane, Trass, Santorinerde etc.) in gemahlenem Zustand dem Fettkalk zugesetzt, entsteht ein hydraulisches Bindemittel, das zwar langsam erhärtet, aber dessen Festigkeit stetig zunimmt. Nach mehreren Monaten kommt die Festigkeit des auf diese Art künstlich hergestellten hydraulischen Bindemittels etwa derjenigen von Portlandzement-Mörtel nahe.

2|2 2|2|1

Ziegelmauerwerk Abmessungen der Ziegel Um die Ziegel verbandsmäßig verlegen zu können, wurde eine parallelepipedische Form angestrebt und zwar in der Weise, dass das Verhältnis Dicke zu Breite zu Länge des Ziegels annähernd 1:2:4 beträgt. Seit dem Jahre 1870 in Deutschland und 1876 in Österreich wurden die Ziegel nach dem Metermaß Historisches Mauerwerk

56

geformt. Die Ziegelabmessungen mussten dann folgenden Regeln entsprechen:

(2.2) L B H S

[cm] [cm] [cm] [cm]

Steinlänge Steinbreite Steinhöhe Fugenstärke (~1 cm)

Prinzipiell hätte die Ziegeldicke beliebig sein können. Eine Beschränkung ist jedoch aufgrund des Trockenvorganges durch die Fabrikation des Ziegels gegeben. Als Richtmaß wurde eine maximale Dicke von 7 bis 7,5 cm festgelegt, bei welcher der Ziegel noch gleichmäßig und rasch ausbrennt. Eine weitere Grenze bzw. Anforderung an die Ziegeldicke lieferte der Rollschichtverband, bei dem die Ziegel hochkant vermauert und dessen Eckausbildungen nur durch das Vermauern zweier Flachschichten ermöglicht werden. Abbildung 2.1: Ziegelabmessungen – Maßanforderungen durch Verbände

In Österreich hatte das alte Ziegelnormalformat eine Länge von 29 cm, eine Breite von 14 cm und eine Dicke von 7 cm. Die Lagerfugen betrugen in der Regel 12 mm und die Quer- und Langfugen 10 mm. Die Mauerstärken aus alten österreichischen Normalformatziegeln ergaben sich somit zu 14, 29, 44, 59 cm etc. In der Praxis wurden auf 5 cm gerundete Werte (Klammerwerte) für die Wandstärkenbezeichnung herangezogen. ½ 1 1½ 2 2½ 3 3½ 4

57

Ziegel Ziegel Ziegel Ziegel Ziegel Ziegel Ziegel Ziegel

Ziegelmauerwerk

= = = = = = = =

14 cm 29 cm 44 cm 59 cm 74 cm 89 cm 104 cm 119 cm

(15 cm) (30 cm) (45 cm) (60 cm) (75 cm) (90 cm) (105 cm) (120 cm) etc.

Abbildung 2.2: Ziegel-Teilsteine

¼-Stein, Ein-Quartierstück, Quartierstück

½- Kopfstück

½-Stein, Zwei-Quartierstück, Köpfe

¾-Kopfstück

¾-Stein, Drei-Quartierstück, Dreiquartiere

Kopfstück, Riemchen

ganzer Ziegel

ganzer Ziegel

Um einen Ziegelverband herstellen zu können, sind zusätzlich noch Teilsteine erforderlich, welche durch Zerteilen der ganzen Ziegel auf der Baustelle gewonnen werden. Bevorzugte Trennlinien sind die Viertellinien parallel zur Breite und die Mittellinie parallel zur Steinlänge. Bei Einhaltung der Seitenproportionen von 1:2 für die Breite zur Länge weisen die Teilsteine Quartierstück und ½-Kopfstück dieselben Abmessungen auf. Tabelle 2.4: Ziegelformate im Wiener Raum – Österreich [173]

Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die im Laufe der baugeschichtlichen Entwicklung in Österreich, speziell im Wiener Raum, verwendeten Ziegelformate. [173]

Zeitraum Römerzeit

Ziegelformat in mm Jhd. 1.–4.

Länge 297

Breite 297

Höhe 62

198

198

62

Romanik

10.–13.

297

Gotik

13.–16.

210 210

186 105

50 39

105

39

210 210

105 105

52 52

220

110

41

220

110

55

240 250

105 100

45 50

288 275 262 288 330

157 138 131 170 165

300 314 288

150 157 138

66 69 52 66 83 60

79 70

Renaissance

16.–17.

Barock

17.–18.

Gründerzeit

19.

288 288 301 300 290

138 138 144 145 140

70 70 66 70 70

Neuzeit

20.

250

120

65

Anmerkung Haustika-Ziegel

Altbayrische Kulturstraße

Sumerische Kulturstraße Italienische Kulturstraße Alttschechische Kulturstraße

Fortiﬁkationsmaß Kaiserl. Ziegelpat. 1715 „Österr. Format“ Alois Miesbach – Wien Meidling Giacomo Corrigliano – Wien Inzersdorf Heinrich Drasche ab 1857 Ziegelwappen „W“ nach 1869

Fa. Wienerberger „Österr. Format“ Normalformat ÖN-Vollziegel

Historisches Mauerwerk

58

Ziegelverbände

2|2|2

Für die Herstellung einer gemauerten Wand, die nicht nur optische Eigenschaften erfüllt, sondern auch belastet werden kann, d.h. entsprechende Festigkeiten aufweist, ist neben der Güte der verwendeten Steine und Mörtel auch die Art und Weise der Verbindung der einzelnen Materialien zu beachten. Die Art des Neben- und Aufeinanderlegens der Mauersteine wird dabei als „Verband“ bezeichnet, der je nach Ausbildung die Festigkeitseigenschaften des Gesamtgefüges beeinﬂusst. Grundsätzlich besteht das Mauerwerk aus horizontalen Schichten, auch Scharen genannt, deren Höhe sich aus einer Ziegeldicke und der Stärke der Lagerfuge zusammensetzt. Liegen die Steine parallel zur Mauerlängsachse, werden sie als Läufer bezeichnet. Liegen die Steine rechtwinkelig zur Mauerlängsachse, bezeichnet man sie als Binder oder Strecker, welche die Läufer ankerartig zusammenhalten. Sind in einer Schar an der Maueraußenseite nur Läufer sichtbar, so wird diese als Läuferschar bezeichnet. Liegen an der Maueraußenseite nur Strecker, so nennt man diese Strecker- oder Binderschar. Abbildung 2.3: Läuferscharen

Abbildung 2.4: Binderscharen

Wird die Binderschicht um 90° aufgekantet, entsteht eine Rollschicht. Kantet man diese wieder um 90° in die Höhe, wird eine Kopfschicht daraus. Legt man die Läufer unter 45° bis 60° zur Mauerfront geneigt, ergibt sich eine Stromschicht. Bei Gesimsen wurde häuﬁg auch der Zahnschnitt verwendet, der durch abwechselndes Vor- und Rücksetzen der Steine der Roll- bzw. Kopfschicht entsteht. 59

Ziegelmauerwerk

ROLLSCHICHT

KOPFSCHICHT

ZAHNSCHNITT ROLLSCHICHT

ZAHNSCHNITT KOPFSCHICHT

Abbildung 2.5: Rollschicht – Kopfschicht

STROMSCHICHT Abbildung 2.6: Stromschicht – Schränkschicht

2|2|2|1 Abbildung 2.7: Läuferverband – Binderverband

SCHRÄNKSCHICHT

Im Nachfolgenden werden nur die hauptsächlich verwendeten Verbände wie der Läuferverband, der Binderverband, der Blockverband und der Kreuzverband sowie Verbände von Mauerwerk mit Luftschichten beschrieben. Weit weniger in Gebrauch standen der holländische und der polnische Verband, der gotische Verband und der Strom- oder Festungsverband.

Läuferverband Dieser Verband fand für unbelastete Scheide- und Trennwände Verwendung und besteht nur aus Läuferelementen. Die Mauern wurden während ihrer Herstellung entweder mittels „Verzahnung“ auf ½ Ziegellänge „stehend“ oder „liegend“, d.h. „abgetreppt“ abgesetzt.

LÄUFERVERBAND

BINDERVERBAND

Historisches Mauerwerk

60

Die Länge der Mauer durfte höchstens 6,50 m und deren Höhe maximal 4,50 m betragen. Bei Scheidewänden, die über drei bis vier Geschoße reichten, wurde empfohlen, dem Kalkmörtel etwas Portlandzement oder hydraulischen Kalk beizumengen, um einen besseren Verbund zu erzielen.

Binderverband

2|2|2|2

Der Binderverband oder auch als Streckerverband bezeichnet besteht nur aus Binderschichten, die jeweils um einen ¼-Stein in der Mauerlängsrichtung versetzt sind. Sowohl die Verzahnung als auch die Abtreppung beträgt somit einen ¼-Stein. Die Anwendung dieses Verbandes, der durch die geringe Verzahnung keine sehr hohe Tragfähigkeit besitzt, war nur für eher untergeordnete Zwecke.

Blockverband

2|2|2|3

Bei diesem Verband wechseln sich Läufer- und Binderscharen ab. In ihren Stoßfugen sind die einzelnen Scharen jeweils um einen ¼-Stein in Längsrichtung der Mauer versetzt. Die Verzahnung beträgt somit einen ¼-Stein und ist regelmäßig, die Abtreppung hingegen unregelmäßig und ergibt sich abwechselnd aus einem ¾-Stein und einem ¼-Stein.

Abbildung 2.8: Blockverbände

61

Ziegelmauerwerk

2|2|2|4

Abbildung 2.9: Kreuzverbände

2|2|2|5

Kreuzverband Beim Kreuzverband sind die 1., 5., 9. etc. Scharen Läuferscharen und identisch mit jenen des Blockverbandes. Die 3., 7., 11. etc. Scharen sind ebenfalls Läuferscharen, die jedoch um einen ½-Stein gegenüber den 1., 5., 9. etc. Scharen versetzt sind. Die 2., 4., 6., 8. etc. Scharen sind, ident mit dem Blockverband, wieder Binderscharen. Dadurch beträgt die Verzahnung beim Kreuzverband zwei Mal einen ¼-Stein, sodass die Scharen abwechselnd um einen ¼-Stein vor- und zurückspringen. Die Abtreppung ist dann regelmäßig und beträgt einen ¼-Stein.

Verbände hohler Mauern Hohlmauern wurden bereits ab 1850 hergestellt, um die Umfassungsmauern der Gebäude „trocken zu halten“ oder um das Gewicht der Wände zu vermindern. Bei Verwendung gewöhnlicher Ziegelsteine (Normalformat) wurde eine Luftschicht von 4 bis 8 cm vorgesehen. Dadurch fand eine Teilung der Wand in zwei Mauerschalen statt. Letztere wurden durch so genannte Ankersteine, die auch als Durchbinder bezeichnet wurden, miteinander verbunden. Bei Fenster- oder Türöffnungen schloss man die Luftschichten durch entsprechende Ecklösungen.

Historisches Mauerwerk

62

Bei 1-Stein starken Mauern wurden zwei ½-Stein starke Mauerschalen durch Ankersteine miteinander verbunden, denen man ein Quartierstück an der Mauerinnenseite vorlegte. Die Quartierstückstärke musste die Breite der Luftschicht abzüglich 1 cm Stoßfuge betragen. Die Ankersteine wurden in der Regel nach jeweils zwei Läufern angeordnet. 1-Stein starke Mauern hatten demnach eine Wandstärke von 32 bis 36 cm (österreichische Verhältnisse), die sich bei 1½-Stein starken Umfassungsmauern mit Luftschichten auf Dimensionen von 47 bis 51 cm erhöhte. 1-Stein: ½-Stein + Luftschicht + ½-Stein = 14 cm + 4 bis 8 cm + 14 cm = 32 bis 36 cm 1½-Stein: 1-Stein + Luftschicht + ½-Stein = 29 cm + 4 bis 8 cm + 14 cm = 47 bis 51 cm

Des Verbandes wegen, der außenseitig mit Binderschichten abwechselnde Läuferschichten zeigen sollte, legte man bei 1½-Stein-Mauerwerk oberhalb des Terrains die Hohlschicht zumeist 1-Stein zurück, während man dieselbe bei Mauerwerk in der Erde ½-Stein von außen anordnete. [31]

1-STEIN-HOHLWAND

1½-STEIN-HOHLWAND

Um das Eindringen der Feuchtigkeit in die innen liegende Mauerschale zu verhindern, erfolgte an den nach innen weisenden Ankersteinköpfen eine Tränkung 63

Ziegelmauerwerk

Abbildung 2.10: 1-Stein und 1½-Stein starke Hohlmauer

in Asphaltöl oder Goudron. Des Weiteren wird in der Literatur darauf hingewiesen, dass die Luftschicht = Isolierschicht nur dann sinnvoll sei, wenn sie nicht mit Steinstücken oder Mörtel ausgefüllt wird, sodass die Hohlschicht nur dem Namen nach existiert. Die 2-Stein starken Mauern mit Luftschichten konnten auf zwei Arten hergestellt werden. Entweder lag die Luftschicht zwischen einer 1½-Stein und einer ½-Stein starken Mauer oder zwischen zwei 1-Stein starken Mauern. Im ersten Fall war in der Binderschicht vor dem Ankerstein ein Quartierstück angeordnet und in der Läuferschicht ein Binderdreiquartierer. Im zweiten Fall lagen in der Läuferschicht vor dem Ankerstein ein Quartierstück und in der Binderschicht anstelle des Ankersteines drei Dreiquartierer. Die Stärke der 2-Stein starken Mauer mit Luftisolierung betrug 62 bis 66 cm (österreichische Verhältnisse). 2-Stein: 1½-Stein + Luftschicht + ½-Stein = 44 cm + 4 bis 8 cm + 44 cm = 62 bis 66 cm oder: 1 Stein + Luftschicht + 1 Stein = 29 cm + 4 bis 8 cm + 29 cm = 62 bis 66 cm

Beim Kellermauerwerk befand sich die 1½-Stein-Schichte innen und die ½-Stein-Schichte außen, beim Mauerwerk oberhalb des Terrains wurde die Schichtenreihenfolge dann wieder umgekehrt. Abbildung 2.11: Hohlmauerwerk – Verbindung der Mauerschalen

IN GOUDRON GETAUCHTE ANKERSTEINKÖPFE

FLACHEISEN

Historisches Mauerwerk

64

In den meisten Fällen wurden die beiden Mauerteile durch Ankersteine (Durchbinder) miteinander verbunden. Als Variante existierte jedoch auch die Möglichkeit der Anwendung von Flacheisen, die man mit ihren umgebogenen Enden in die Stoßfugen eindrückte. [26] Abbildung 2.12: 2-Stein-Hohlmauerwerk 1½: ½

Abbildung 2.13: 2-Stein-Hohlmauerwerk 1:1

65

Ziegelmauerwerk

2|3

Natursteinmauerwerk Generell müssen Steine, die zum Bau eines Natursteinmauerwerkes verwendet werden, folgende Eigenschaften aufweisen [26]: t t

t t t

t

Sie dürfen keine Tagsteine, d.h. Teil einer zu Tage liegenden Felsmasse sein, die bereits durch den Einﬂuss von Wasser und Luft verwittert ist. Die Steine müssen frei von Bergfeuchte sein, d.h. der Feuchtigkeitsgehalt des Steines muss durch längere Lagerung an trockener Luft stark reduziert werden, bevor dieser eingebaut wird. Die Steine müssen eine hinreichende Druck- und Zugfestigkeit besitzen. Sie müssen frei von fremdartigen Bestandteilen wie z.B. Eisen- oder Manganoxid sein, durch die die Steine schnell verwittern. Die Steine dürfen keine Risse und Spalten besitzen, da sonst Feuchtigkeit in das Steininnere gelangt, welche bei Frost gefriert, sich ausdehnt und die Steine zersprengt. Die Steine dürfen keine hygroskopischen Eigenschaften aufweisen.

Hinsichtlich der Ausbildungs- und Verarbeitungsformen ergeben sich beim Natursteinmauerwerk sowohl reine Formen der Natursteinverwendung als auch Kombinationen mit anderen Materialien wie Ziegel oder Beton. Bei den Natursteinen ist zusätzlich noch der Bearbeitungsgrad der Steine von grob behauen bis zum allseits bearbeiteten Werkstein zu unterscheiden.

2|3|1 2|3|1|1

Abbildung 2.14: Trockenmauerwerk [180]

Reines Natursteinmauerwerk Trockenmauerwerk Das Trockenmauerwerk ist eine der ältesten Arten von Natursteinmauerwerk, die man noch in Überresten alter Keltensiedlungen ﬁnden kann. Ganz ohne Verwendung von Mörtel, d.h. nur mit trockenem Sand oder Erde und nur mit geringer Bearbeitung der Steine werden diese zu einem Verband aneinander gefügt. Es wurde darauf geachtet, dass möglichst enge Fugen und nur kleine Hohlräume entstanden. Für tragendes Mauerwerk ist diese Ausführung nicht geeignet, Anwendung fand es vor allem bei der Errichtung von Stützmauern (Schwergewichtsmauern) zur Verhinderung des Abrutschens von Böschungen.

Damit die Wand dem nach unten zunehmenden Erddruck standhält, lässt man sie mit 1/7 bis 1/5 ihrer Höhe gegen das abzustützende Erdreich anlaufen. Nur

Historisches Mauerwerk

66

die Luftseite der Mauer wird ﬂuchtgerecht ausgeführt, erdseitig besitzt sie eine unregelmäßige Form, die sich aus dem Steinmaterial ergibt.

Zyklopenmauerwerk

2|3|1|2

Gering bearbeitete und unregelmäßige Natursteine werden satt in einem Mörtelbett verlegt. Das Zyklopenmauerwerk hat keinen ausgeprägten Verband und neigt daher bei Belastung zum Schieben. Auch bei Verwendung von harten Steinen kann daher keine nennenswerte Wandfestigkeit erreicht werden. In Höhenschritten von weniger als 1,50 m ist das Einbringen einer waagrechten Abgleichschichte erforderlich.

ZYKLOPENMAUERWERK

Abbildung 2.15: Zyklopenmauerwerk – Findlingsmauerwerk [180]

FINDLINGSMAUERWERK

Feldstein- und Findlingsmauerwerk

2|3|1|3

In Gebieten mit sehr harten, als Moränengeschiebe oder von Flüssen rund geschliffenen Findlingen und Feldsteinen werden aus diesen Wände errichtet. Die Druckfestigkeit des Steinmaterials ist zwar sehr hoch, die des daraus vermauerten Mauerwerkes jedoch eher gering, da die harten Steine nur eine geringe Bindung mit dem Mörtel eingehen und die Wände bei Beanspruchung zum Schieben neigen. Nur größere Findlinge werden bearbeitet und gespalten, um eine gute Lagerﬂäche für den Wandfuß und die im Abstand von 1,00 m bis 1,50 m zu situierenden Ausgleichsschichten zu erzielen. Durch die runden Steinmaterialien ergibt sich für das Findlingsmauerwerk ein erhöhter Mörtelverbrauch.

Bruchsteinmauerwerk Die Abmessungen der Bruchsteine betragen das 1½- bis 2-Fache von Ziegeln und sollten noch von zwei Arbeitern getragen werden können. Für die Verarbeitung galt auch die Forderung, möglichst gleich große Steine zu vermauern. Die Menge des benötigten Mörtels hing im Wesentlichen von der Form und Größe der Bruchsteine ab. Der Mörtel musste an den Steinen gut haften und rasch erhärten. Es wurde bei weicheren Steinen (Sandstein) ein magerer Kalkmörtel mit 0,1 bis 0,5 Teilen Zementzusatz und bei harten Steinen (Granit) ein magerer Zementmörtel (1 Teil Zement und 5 bis 6 Teile Sand) empfohlen. Der Wassergehalt des Mörtels richtete sich nach der Porosität der Steinarten. Je dichter der Stein (z.B. Granit), desto weniger Wasser wurde für das Mischen des Mörtels benötigt. Bei Sand- oder Tuffsteinen musste der Mörtel einen höheren Wassergehalt aufweisen, da diese Steine viel Wasser aufnehmen. 67

Natursteinmauerwerk

2|3|1|4

Die Hohlräume zwischen den unregelmäßigen Bruchsteinen mussten mit kleineren Steinen, so genannten „Zwickern“, ausgefüllt werden, um an Mörtel zu sparen. Beim Vermauern galt die allgemeine Regel: „… dass möglichst große und ebenﬂächige Steine verlegt werden müssen und zwar die größten am Ende und an den Ecken, wobei tunlichst ein Versetzen im Verband anzustreben ist. Von den Steinen soll immer die breiteste und ebenste Fläche nach unten in ein Mörtelbett zu liegen kommen, damit tunlichst wenige Hohlräume entstehen und das Ausfüllen mit kleinen Steinen, so genannten Zwickern möglichst vermieden werde.“ [26]

Grundsätzlich wurde empfohlen, das Mauerwerk alle 40 bis 50 cm abzugleichen, um ungleichmäßige Setzungen zu vermeiden, herstellungsbedingt sind alle 1,50 m bis 1,80 m Abgleichschichten erforderlich. Bei Bruchstein-Fundamentmauern ist zusätzlich empfohlen worden, bei jeder Abgleichschichte Abbildung 2.16: Bruchsteinmauerwerk [26]

Abbildung 2.17: Bruchsteinmauerwerk aus kleinen Steinen [26]

„… mit hölzernen Stößern sorgfältig abzurammen, damit das Mauerwerk sich tüchtig setze.“ [26]

Bei guten Bruchsteinmauern sollten die äußeren Fugen möglichst schmal sein. Nach dem Setzen des Mauerwerkes wurden die Fugen mit Zementmörtel verstrichen. Handelte es sich um ein frei stehendes, über Terrain beﬁndliches Mauerwerk, sollten die Fugen erst nach einigen Monaten verstrichen werden, um dem im Inneren des Mauerwerkes beﬁndlichen Wasser die Verdunstung zu ermöglichen.

In der Grundschichte der Fundamente fanden immer nur große Steine Verwendung, um den Druck gleichmäßig zu verteilen. Die kleineren Steine brachte man mit ihren schmalen Seiten in die Wand ein. Anschließend wurden die Fugen und Öffnungen der untersten Schar „… zuerst mit trockenen Steinzwickern ohne MörHistorisches Mauerwerk

68

tel so dicht ausgeschlagen, dass man an keiner Stelle mit einer Brechstange den Untergrund zu erreichen vermag.“ [26]

Blieben noch kleine Öffnungen über, so wurden diese mit Ziegelbruch verfüllt. Auf die so entstandene ebene und trockene Oberﬂäche wurde „… das mit Mörtel aufzuführende Mauerwerk …“ gestellt. In Deutschland war es üblich, um zu allen Seiten des Fundamentmauerwerks zu gelangen, die Baugrube breiter als die Fundamentmauerstärke auszuheben. In Österreich hingegen waren die Fundamentgräben nur so breit wie die Fundamente. Grundsätzlich beachtete man, dass mindestens jeder vierte Stein ein Binder war. Die Eckausbildungen ergeben sich aus dem abwechselnden Verlegen größerer Steine als Läufer und Binder.

Schichtenmauerwerk

2|3|1|5

Im Gegensatz zum Bruchsteinmauerwerk weist Schichtenmauerwerk bearbeitete Steine und einen mehr oder weniger regelmäßigen Verband auf. Hinsichtlich des Bearbeitungsgrades kann zwischen hammergerechtem, unregelmäßigem oder regelmäßigem Schichtenmauerwerk unterschieden werden. Hammergerechtes Schichtenmauerwerk Bei zweihäuptigem Mauerwerk kann als geringste Wanddicke eine Stärke von 50 cm angenommen werden. Bei dieser Mauerwerksart erhalten die Steine mindestens 12 cm tief bearbeitete Lager- und Stoßfugen, die annähernd rechtwinklig aufeinander stehen. Das Wechseln der einzelnen Schichthöhen innerhalb der Schichten ist möglich, über die gesamte Wanddicke ist in Abständen von maximal 1,50 m eine Abgleichschicht anzuordnen.

HAMMERGERECHT

UNREGELMÄSSIG

Unregelmäßiges Schichtenmauerwerk Die Stoß- und Lagerfugen stehen zueinander und zur Wandoberﬂäche senkrecht und werden bis 15 cm Tiefe bearbeitet. Innerhalb einer Schicht wird getrachtet, möglichst gleich hohe Steine zu verarbeiten oder unterschiedliche Steinhöhen auf eine gleiche Höhe auszugleichen. Eine durchgehende waagrechte Abgleichschicht ist wieder alle 1,5 m erforderlich. 69

Natursteinmauerwerk

Abbildung 2.18: Schichtenmauerwerk [180]

REGELMÄSSIG

Regelmäßiges Schichtenmauerwerk Die Lagerfugen werden über die volle Steintiefe und die Stoßfugen mindestens über 15 cm Tiefe bearbeitet. Sowohl die Lager- als auch die Stoßfugen sind zueinander und zur Wandoberﬂäche senkrecht. Die Steinhöhe ist über die gesamte Schichte annähernd gleich zu halten, die Fugenbreite sollte 3 cm nicht übersteigen. Quadermauerwerk Zur Herstellung von Quader- oder Werksteinmauerwerk werden nur Natursteine verwendet, deren Lager-, Ansichts- und Stoßﬂächen sowie alle Kanten ﬂucht- und winkelgerecht bearbeitet sind. Das Mauerwerk wird steinmetzmäßig nach einem Verlege- und Schichtenplan hergestellt. Abbildung 2.19: Quadermauerwerk – Arten Quaderung

SPIEGELQUADER

DIAMANTQUADER

FACETTENQUADER

Wenn alle Steine gleich groß und alle Schichten gleich hoch sind, spricht man von einem Isodomverband, wenn das Mauerwerk aus verschieden hohen Schichten besteht, von einem Pseudoisodomverband. Die Fugendicke beträgt nur ungefähr 3 mm. Abbildung 2.20: Quadermauerwerk [180]

2|3|2

Natursteinmauerwerk mit Ziegelbereichen

2|3|2|1

Bruchsteinmauerwerk mit Ecken aus Ziegeln Oft wurden die Ecken der Gebäude und der Tür- und Fensteröffnungen mit Ziegeln ausgeführt, wenn passende Steine fehlten, oder auch, um das Mauerwerk zu „verschönern“. Eine Mauerecke bildete man entweder als Ziegelpfeiler, der in das innere Mauerwerk etwas eingreift, oder mit einer drei bis vier Scharen hoher Verzahnung aus. Bei größeren Wandhöhen wurde die erste der vorhin genannten Möglichkeiten empfohlen, da die zu erwartenden unterschiedlichen

Historisches Mauerwerk

70

Setzungen der aus verschiedenen Materialien gebildeten Mauer ohne Schäden möglich waren. Abbildung 2.21: Bruchsteinmauerwerk – Eckausbildung durch Ziegel [39]

ZIEGELPFEILER

ZIEGELVERZAHNUNG

Mischmauerwerk

2|3|2|2

Mischmauerwerk ist eine Mischung aus Bruchsteinmauerwerk mit Ziegelmauerwerk oder Gussmassen wie Beton. Bei der Kombination mit Ziegelmauerwerk wurden jeweils ca. 0,80 bis 1,00 m hohe Bruchsteinmauerwerksabschnitte mit drei bis fünf Ziegelscharen abgeglichen. Diese Art des Mauerwerkes war schon den Römern bekannt. Vitruv nannte das Mischmauerwerk opus incertum. Abbildung 2.22: Mischmauerwerk [32] [35]

Das Mischmauerwerk fand insbesondere dort Verwendung, wo die Fundamentmauern und auch die unter Terrain beﬁndlichen äußeren Kellermauern aus Bruchsteinen bestanden; „… so z.B. in Österreich, wo selbst in Wien die Kellermauern der größten Gebäude aus gemischten Materialien bestehen.“ [39] Die Bankette des Fundamentes wurden in der Regel mit zwei bis drei Ziegelscharen begonnen, auf die das Bruchsteinmauerwerk aufgesetzt, bis zu einer Höhe von ca. 1 m aufgemauert und mit drei bis fünf Ziegelscharen abgeglichen wurde. Man durfte allerdings erst weitermauern, nachdem der Mörtel der Ziegelschichten abgebunden hatte.

71

Natursteinmauerwerk

Bei Aufenthaltsräumen verblendete man das Misch- oder Bruchsteinmauerwerk innen, aber auch außen mit Ziegelsteinen. Die Ziegelverblendung wurde meist mittels eines ½- bis 1-Stein starken gotischen Verbandes bzw. mit durchgehenden Binderschichten und isolierender Luftschicht oder mit Kanalziegeln ausgeführt. Abbildung 2.23: Bruchstein- oder Mischmauerwerk mit Ziegelverblendung [32]

MAUERWERKSVERBAND

2|4

SOLIERENDE LUFTSCHICHTE

KANALZIEGEL

Mauern aus Stampf- oder Gussmassen Mauern aus Stampfmassen wurden vielfach auch als Piseemauern (franz. piser: stampfen, schlagen) bezeichnet. Die vorher behandelten Mauerkonstruktionen bestehen ja im Wesentlichen aus zwei Materialien, nämlich Stein und Mörtel. Im Gegensatz dazu bestanden Piseemauern aus einer homogenen Masse, welche aus Lehm, Kalk mit Sand vermischt oder aber aus Zement sein konnte. Das Material musste während der Verarbeitung weich sein. Die Masse wurde in Formen gestampft, dadurch auch die Bezeichnung „Stampfmauer“. [31]

2|4|1

Lehmstampfbau (Lehmpisee) Der Lehm durfte für diese Bauart nicht zu sandig sein. „Die Brauchbarkeit lässt sich daran erkennen, dass der Lehm in der Grube in steilen Böschungen steht.“ [31] Der Lehm wurde haufenweise auf 3,5 bis 4 m2 großen Tretplätzen aufgeschüttet. Zwölf Stunden vor der Verwendung wurde er genässt und in etwa 8 cm hohen Lagen mehrmals getreten. Während dieses Tretvorganges mischte man dem Lehm reichlich Strohhäcksel, aber auch Heidekraut zum Schutz vor Mäusen bei. [31] 31]] Nachdem auf diese Weise etwa drei bis vier Schichten durchgetreten waren, wurde der Lehm acht bis zehn Stunden zum Trocknen als Haufen gelagert. Die Herstellung des Lehmpisees erfolgte mittels Formkästen, die aus 5 cm starken, 3 bis 5 m langen und 30 bis 38 cm breiten Bohlen angefertigt wurden. Die Bohlen wurden mit Querriegeln zusammengehalten, die man mit Keilen ﬁxierte. Nachdem das Fundament abgeglichen war, stellte man die Formkästen darauf, füllte mit Mistgabeln den Strohlehm ein und verdichtete ihn durch Treten. Am Ende jedes Kastens wurde schräg abgestampft. Den Querriegel stampfte man dabei mit ein. Nach dem Stampfvorgang wurden die Keile entfernt und der Riegel herausgezogen. Die so entstandenen Löcher ließ man bis zum Bauende offen, um das Austrocknen zu beschleunigen. Nach einiger Zeit Historisches Mauerwerk

72

wurden sie dann mit Lehm verstrichen. Die Mauerecken sowie Fenster- und Türecken wurden allgemein in Ziegel ausgeführt. Der Vorteil des Lehmpisees lag in den niedrigen Errichtungskosten. Weiters konnten auch Reparaturen leicht durchgeführt werden. Aber auch die Nachteile sind nicht von der Hand zu weisen. Erstens war die Errichtung nur bei guter Witterung möglich, zweitens weichte sich die Mauer bei Zutritt von Feuchtigkeit auf, und drittens blieb kein Putz darauf haften. Deshalb wurden zuerst Ziegelverblendungen in Form von Läuferschichten im Abstand von ca. 17 cm angebracht. Nach dem Austrocknen der Mauer wurden zwischen den Ziegelscharen Dachsteine mit Lehmmörtel eingefügt. Ein weiterer wesentlicher Nachteil des Lehmpiseemauerwerks war, dass es nicht als Kellermauerwerk verwendet werden konnte. Die Oberkanten der Fundament- bzw. Kellermauern aus Ziegel- oder Bruchsteinen mussten mindestens 50 cm über dem Gelände liegen und mit einer Abdichtungsschicht, etwa Dachpappe, abgedeckt werden, worauf erst dann der Lehmpisee errichtet werden konnte, da ansonst die aufsteigende Feuchtigkeit das Mauerwerk zerstört hätte.

Kalksandstampfbau (Kalksandpisee)

2|4|2

Grundsätzlich ist der Kalksandpisee dem Lehmpisee vorzuziehen. Er besteht aus einem mager gemischten Kalkmörtel mit einem Mischungsverhältnis von 8 bis 9 Teilen Sand zu 1 Teil Kalk. Zusätzlich wurde etwas Schwefelsäure zugesetzt, um die Erhärtung zu beschleunigen. Die Masse durfte nicht breiartig sein, da sie sonst unstampfbar wurde. Wichtig war auch darauf zu achten, dass der Kalk vollkommen gleichmäßig in der Masse verteilt war. Am günstigsten war für die Ausführung des Kalksandpisees eine feuchte, aber nicht nasse Witterung. Auch hier wurden, wie beim Lehmpisee, Formkästen verwendet, die allerdings stärker dimensioniert werden mussten. Die Wandstärke der Piseemauern sollte nicht unter 60 cm und die Höhe nicht über 4,0 bis 4,5 m betragen. Eine weitere Regel besagte, dass Kalksandpiseewände um ¼ stärker sein sollten als Ziegelwände. Wurden Fundamente aus Kalksandpisee hergestellt, empfahl man den Zusatz von Portlandzement (PZ) und zwar im Verhältnis: 1 Teil Kalkmilch : 8 bis 9 Teile Sand : 1 Teil PZ 2 Teile hydraulischer Kalk : 8 bis 9 Teile Sand : 1 Teil PZ

Fundierungen

2|5

Abhängig von den Untergrundverhältnissen ergibt sich die Wahl der Gründung, die entweder mit einfachen Mitteln bei guten Böden bis zu einer Tieffundierung bei schlecht tragfähigem Grund führen kann.

Grundbank Handelte es sich um guten, trockenen Baugrund, etwa Kies, Sand, Schotter, Fels etc., wurde auf der Fundamentsohle eine 8 bis 10 cm starke Sand-, Lehm- oder Mörtelschicht aufgetragen, in welche die so genannte „Grundbank“ eingebettet wurde. Die Grundbank bestand aus möglichst großen Bruchsteinen, die mit 73

Fundierungen

2|5|1

hölzernen Rammen in das vorhin erwähnte Sand-, Lehm- oder Mörtelbett eingedrückt wurden. Darauf errichtete man ein Bruchstein- oder Ziegelmauerwerk mit hydraulischem Mörtel. Die Problematik beim Ziegelmauerwerk lag darin, dass selbst gut gebrannte Ziegel die Erdfeuchtigkeit nach einiger Zeit aufnehmen. Es sollte auch kein Luftmörtel verwendet werden, da dieser im feuchten Erdreich schlecht trocknet. [7]

2|5|2

Steinpackung Bei gleichmäßigem, wenig tragfähigem, weichem Baugrund und dann auch nur für untergeordnete bzw. leichte Gebäude wurden etwa 0,30 m hohe Steine in mehreren Lagen in den Boden eingerammt, um ihn zu verdichten. Diese Verbesserung war allerdings nur wenig wirksam. Steinpackungen bzw. Steinschüttungen wurden hingegen bei Wasserbauten empfohlen, wo diese zugleich die Fundamente für Steindämme oder Mauern unter Wasser bildeten.

2|5|3

Sandschüttung Ein gleichmäßig zusammendrückbarer weicher Boden wurde durch eine Sandschicht tragfähig gemacht. Wichtig war, das seitliche Ausweichen dieser Schicht zu vermeiden. Am besten eignete sich grob- bzw. scharfkörniger Sand. Wechselte der Grundwasserstand oft, bestand die Gefahr, dass die Sandschüttung ausgewaschen wurde. In diesem Fall mussten Spundwände seitlich eingetrieben werden. Die Sandschüttung brachte man in horizontalen Schichten von 0,15 bis 0,30 m Stärke auf.

Abbildung 2.24: Sandschüttung – Betonbettung [7]

SANDSCHÜTTUNG

BETONBETTUNG

Eine 2 m hohe Sandschicht kann z.B. bei schlechtem Untergrund mit 2 bis 3 kg/ cm2 belastet werden. Die Höhe der Sandschüttung konnte nur dann berechnet werden, wenn der natürliche Böschungswinkel des Sandes bekannt war. Dieser konnte leicht ermittelt werden, indem man Sanddepots im Freien errichtete und diese der Witterung überließ, wodurch sich nach einiger Zeit Sandﬁguren nach dem natürlichen Böschungswinkel formten.

2|5|4

Betonbettung Die Fundierung unter Wasser oder auf ungleichmäßigem Boden konnte auch, anstelle der Sandbettung, durch eine Betonbettung erfolgen. Zu diesem Zweck Historisches Mauerwerk

74

errichtete man ein 0,70 bis 1,00 m dickes Bankett, das höchstens ¾ seiner Dicke links und rechts über das Fundamentmauerwerk hinausragen durfte. Besonders bei hohem Grundwasserstand wurden diese Betonfundamente aus Stampfbeton empfohlen. Betonierte man Fundamente unter Wasser, so musste, anstelle des Stampfbetons, Gussbeton mit schnell bindendem Portlandzement verwendet werden. Der Beton wurde entweder mit einer Eisenblechtrommel oder mit einem Holztrichter eingebracht.

Fundierung auf Senkbrunnen

Traf man tragfähigen Boden erst in großer Tiefe und unter Wasser an, so fand die Fundierung mittels Stampfbeton-Senkbrunnen statt. Diese konnten bis zu einer Tiefe von 12 m abgeteuft werden. Die Senkbrunnen wurden entweder mit Bruchsteinmauerwerk oder Beton ausgefüllt.

Fundierung auf hölzernen Rosten

2|5|5

Abbildung 2.25: Fundierung auf Senkbrunnen [7]

2|5|6

Musste auf weichem und dabei auch nassem Boden gegründet werden, so wurden entweder liegende Holzroste, bestehend aus Pfosten oder Schwellen, unter das Fundament gelegt, die den Druck gleichmäßig verteilten, oder man bediente sich der Pfahlroste, so genannter stehender Roste, die so lange gerammt wurden, bis sie tragfähigen Boden erreichten. Sowohl für die liegenden Roste als auch für die Pfahlroste wurde Eichen-, Lärchen-, Kiefer- oder Rotbuchenholz verwendet.

Liegende Roste Liegende Roste stellen die einfachste Ausführungsform dar. Sie wurden entweder aus Bohlen oder aus Schwellen gebildet und waren nur für kleine Gebäude geeignet. Die Bohlen hatten eine Dicke von 8 bis 10 cm und eine Breite von 20 bis 30 cm. Sie wurden auf die vorher gestampfte Grubensohle gelegt. Die stabilere Ausführung bestand aus einer doppelten Lage unter rechtem Winkel gekreuzter Bohlen. 75

Fundierungen

2|5|6|1

Abbildung 2.26: Einfacher Bohlenrost – doppelter Bohlenrost [7]

Abbildung 2.27: Schwellenrost – eingegrabene Quer- oder Längsschwellen [7]

Abbildung 2.28: Ausbildungsformen liegender Roste – Gebäudeecken [7]

Die Stöße der längslaufenden Bohlen wurden versetzt angeordnet. Außerdem verband man die Längs- und Querbohlen mit Nägeln. Bei größeren Gebäuden wurden die Pfosten durch 20 bis 30 cm starke Schwellen ersetzt. Die Schwellenroste stellte man auf zweierlei Arten her: In Abständen von 1,30 bis 2,00 m Historisches Mauerwerk

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wurden Querschwellen eingegraben, auf die man im Abstand von ca. 0,70 m Längsschwellen 5 bis 7 cm aufkämmte. Eine weitere Möglichkeit bestand darin, die Längsschwellen einzugraben und die Querschwellen aufzusetzen. Die zwischen den Längs- und Querschwellen entstandenen Hohlräume wurden entweder mit Bauschutt, Lehm, Sand, besser jedoch mit Beton oder Bruchsteinen verfüllt.

Pfahlroste

2|5|6|2

„Bei Pfahlrosten wird die ganze Mauerlast durch Piloten getragen, welche nach der Richtung der Resultierenden aller auf die Fundamentsohle wirkenden Kräfte (bei Endwiderlagern also schräg) in den Boden gerammt sind.“ [7] Die Holzpiloten durften nur mit einer Auﬂast von 20 kg/cm2 bei langen Pfählen und lockerem Erdreich bzw. mit 40 kg/cm2 bei kurzen Pfählen und festem Erdreich belastet werden. Beim Setzen der Pfähle musste darauf geachtet werden, dass ihr Abstand mindestens gleich dem Pfahldurchmesser war. Da durch das Einrammen der Pfähle eine Verdichtung des Bodens eintrat, sah man manchmal davon ab, einen horizontalen Rost herzustellen, sondern ließ die Pfähle einfach nur etwa 30 cm herausragen und stampfte sie in eine 0,70 bis 1,00 m dicke Betonplatte ein. Abbildung 2.29: Pfahlrost ohne Längs- und Querschwellen – Sandpfähle [7]

War der Baugrund bis zu einer großen Tiefe sehr schlecht, musste ein vollständiger Rost aus Pfählen, Längs- und Querschwellen errichtet werden. Des Öfteren wurden unter Sandschüttungen Sandpfähle gesetzt, wobei wie folgt verfahren wurde: Zuerst rammte man Holzpfähle ein, wodurch der Baugrund 77

Fundierungen

verdichtet wurde. Anschließend zog man die Pfähle wieder heraus und verfüllte die so entstandenen Hohlräume mit Sand. Abbildung 2.30: Pfahlrost mit Längs- und Querschwellen [7]

2|5|7

Abbildung 2.31: Fundierung mittels Pfeilern und Gurten [7]

Fundierung auf Pfeilern und Gurten Traf man guten, tragfähigen Boden erst in großer Tiefe an und stieß man nicht auf Grundwasser, wurden aus Ersparnisgründen anstelle durchlaufender voller Fundamente so genannte hohle Fundamente, bestehend aus einzelnen Pfeilern, die bis zum tragfähigen Boden hinabreichten, verbunden durch Gurte, ausgeführt. Eine derartige Fundierung wurde besonders bei Gebäuden empfohlen, deren Umfassungsmauern aus einzelnen Pfeilern bestanden, die die Hauptlasten übernehmen und die dazwischen ausgemauerten schwächeren Füllmauern entlasten, etwa bei Kirchen, Reitschulen etc.

War der Untergrund sehr schlecht, wurden die Pfeilerfundamente mittels umgekehrter Gewölbe verbunden und diese Konstruktion noch zusätzlich auf eine verpfählte Betonplatte gesetzt. Die umgekehrten Gewölbe verhindern das Einsinken der Pfeiler, da sie den Druck gleichmäßig auf die Betonplatte verteilen.

Historisches Mauerwerk

78

Historische Abdichtungsmaßnahmen

2|6

Die hauptsächlich durchfeuchtete gründerzeitliche Bausubstanz lässt auf die Unkenntnis der bereits damals bekannten Abdichtungstechniken oder deren Nichtanwendung zufolge erhöhter Baukosten, aber auch auf eine geringe Dauerhaftigkeit des Materials sowie eine unsachgemäße Aufbringung der Abdichtung schließen.

Die Abdichtungsmaterialien der Gründerzeit

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Glas

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Glas ist ein Gemenge aus Calcium- und Natriumsilikat. Seine Rohstoffe sind Quarzsand, Kalkstein (CaCO3) und Soda (Na2CO3). Rohglas ist gewalztes Gussglas oder ungeschliffenes und nicht poliertes Spiegelglas, welches nicht klar durchsichtig und an der Unterseite meist gerillt ist. [5] Grünes Tafelglas 3,5 mm dicke Tafelglasplatten im Sandbett verlegt [23] Rohglastafeln 3 bis 5 mm dicke Rohglastafeln im Zementmörtelbett verlegt. Die Fugen wurden verkittet. [64]

Blei

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Blei ist ein weiches Material, das sich leicht schneiden, walzen, pressen und treiben lässt. An der Luft überzieht es sich sehr schnell mit einer Oxidschicht, welche zunächst weiß und wenig haltbar ist. Innerhalb weniger Tage bildet sich aber eine dunkelgraue, fest haftende Schichte von Bleikarbonat (PbCO3) oder Bleisulfat (PbSO4), die schwer löslich ist und damit das Metall vor Korrosion weitgehend schützt.

Auf Blei wirken weder Schwefelgase noch verdünnte Kohlensäure schädigend, selbst verdünnte Salzsäure kann dem Metall nichts anhaben. Die sulfatische oder karbonatische Schutzschicht macht das Blei außerdem beständig gegen Kontaktkorrosion. Schädigend wirken auf Blei einige organische Säuren (z.B. Essigsäure, Milchsäure, Humussäure, Ameisensäure etc.), starke Basen (z.B. Kalkwasser, Natronlauge) und destilliertes Wasser. Im Kontakt mit Löschkalk oder Zement reagiert Blei sehr empﬁndlich (Lochfraß) und muss deshalb durch Schutzlagen (Bitumendachpappe) oder einen bituminösen Anstrich geschützt werden. Ein Vermörteln von Bleiblechen in Kalkmörtel hatte sich dann als unbedenklich erwiesen, wenn eine schnelle Erhärtung des Kalkmörtels (= schnelle Karbonatisierung bei warmen Wetter) gesichert war. Destilliertes Wasser (Wasserdampf) löst das Blei rasch auf. Mit Gips zeigt sich Blei hingegen verträglich. [5] Gewalzte Bleiplatten Abmessungen: 9.000 x 1.000 x 1,5 mm [77]

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Historische Abdichtungsmaßnahmen

Blei-Isolierplatten Diese Platten bestanden aus 0,5 mm starkem Walzblei, welches die Einlage von in Teer getränkter Pappe bildete. [64]

2|6|1|3

Asphalt Der Asphalt, öfters auch als Bitumen, Erdpech oder Bergteer bezeichnet, ist ein natürliches Verharzungsprodukt, welches durch Sauerstoffaufnahme aus Erdöl entsteht und im Wesentlichen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zusammengesetzt ist. Der Asphalt war schon den Babyloniern bekannt. Sein Name stammt aus dem Griechischen, während ihn die Römer „Bitumen“ nannten. Asphalt ist hauptsächlich in sandigen Schichten, Sandsteinen, Kalksteinen oder Mergeln eingelagert, wobei es sich um keine chemische Verbindung handelt. Reine Asphaltschicht Asphalt in einer Dicke von etwa 2,5 cm aufgetragen. Anstelle des Asphalts fand auch Steinkohlenteer Verwendung. [23] Teerpapier Papier in Steinkohlenteer getaucht und anschließend mit Sand bestreut. [23] Asphaltmastix Bitumenreiche Mischung von Erdölbitumen, Sand und Gesteinsmehl oder von gemahlenem Naturasphaltgestein (Naturasphaltrohmehl) mit einem Zusatz von Erdölbitumen. Im Handel einst in 50 kg schweren „Broten“ erhältlich. [38] Asphaltﬁlzplatten Filzplatten in heißen Asphalt getaucht und anschließend mit Sand bestreut. [64] Gussasphalt Gemisch aus Asphaltmastix, Pech oder Teer und scharfkantigem Kies. In geschmolzenem Zustand in einer Stärke von ca. 1,5 cm aufgetragen. [67] Bleiasphaltplatten Bleiplatten mit einem Schutzanstrich von Asphalt. Goudron Unter den aus dem Französischen stammenden Sammelbegriff „Goudron“ für heißﬂüssige Abdichtungsstoffe fallen: Asphalt, Bitumen, Deutscher Goudron, Trinidad-Goudron, Asphaltgoudron etc. [5]

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Mastix-Zement Bei diesem Produkt handelt es sich um eine Mischung aus Harz und Mineralteer. Es wurde empfohlen, den Mastix-Zement nicht nur als Sanierungsmaßnahme für bereits bestehendes feuchtes Mauerwerk einzusetzen, sondern auch als Feuchtigkeitsabdichtung. [78] Historisches Mauerwerk

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Teer-Zement

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Als Teer-Zement wurde das Gemisch aus Steinkohlenteer, Holzteer, Kolophonium, Kalk und Sand bezeichnet. [38] Steinkohlenteer Steinkohlenteer entsteht durch trockene Destillation (Erhitzen unter Luftabschluss) von Steinkohle als Nebenprodukt. Anschließend wird der Teer bei 60° C entwässert und dann destilliert. Es entstehen: Leichtöl 0,5 bis 3 %, Carbolöl 2 bis 3 %, Naphtalinöl 10 bis 12 %, Waschöl 7 bis 8 %, Anthracenöl 22 bis 28 %, Pech 50 bis 55 %. Holzteer Der Holzteer oder auch Braunkohlenteer genannt wird ähnlich dem Steinkohlenteer durch trockene Destillation von Braunkohle gewonnen. Als Bestandteil des Holzteers sei hier noch der Kreosot erwähnt, der als Holzkonservierungsmittel verwendet wurde. Kolophonium Kolophonium ist ein Harz, das bei der Destillation von Terpentin als Rückstand bleibt. Anwendung des Teer-Zementes „a.) die Stockwerksmauern gegen das Andringen der Erdfeuchtigkeit zu schützen, b.) die inneren Wände vor der Wirkung des Niederschlages wässeriger Dünste und c.) den Fußboden vor dem Eindringen der Feuchtigkeit zu sichern, wie z.B. in Ställen, Wohnhäusern, …“ [78]

zu a.) In diesem Fall wurde das Kellermauerwerk ca. 20 cm über der Kellersohle oder dem höchsten Grundwasserstand bzw. bei nicht unterkellerten Gebäuden ca. 20 cm über der Geländeoberkante abgeglichen, gut gereinigt und die so entstandene Oberﬂäche nach ihrer Austrocknung mit einer etwa 1 cm starken, gleichmäßigen Teer-Zement-Schicht überzogen, wodurch eine Horizontalabdichtung entstand. zu b.) Die Innenwände wurden nach ihrer Austrocknung und einer gründlichen Oberﬂächenreinigung bzw. -erwärmung mit einem 5 mm starken Teer-Zement-Überzug versehen. zu c.) Gepﬂasterte Fußböden wurden, wenn nur eine geringe Beanspruchung zu erwarten war, mit einer 1 cm starken Teer-Zement-Schicht überzogen.

Portlandzement Portlandzement kann sowohl als Beton- oder Zementschicht, aber auch als Zementmörtel in Verbindung mit dichten Mauersteinen als Abdichtung angewendet werden. Betonschichte (z.B. unter dem Grundgewölbe) Die folgende Betonmischung wurde empfohlen: „… ein Teil PZ, sechs Teile Kiessand und acht Teile Steinschlag, der einen Überzug von ein Teil PZ zu eineinhalb Teilen Sand erhielt.“ [64] Zementschichte mit Eiseneinlage Nach der Monier’schen Bauweise (Vorläufer des heutigen Stahlbetons) wurde statt des umgekehrten Gewölbes aus Beton eine bogenförmige, 81

Historische Abdichtungsmaßnahmen

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wasserdichte und erheblich dünnere Zementschicht mit Eiseneinlage eingebracht, wobei ein Mörtel aus einem Teil Zement und einem Teil Sand verwendet wurde. [64] Zwei Klinkerscharen (mit Portlandzementmörtel gemauert) Als weitere Abdichtungsmethode fanden „… zwei Schichten glashart gebrannter Ziegel (Klinker) in Cement vermauert …“ Verwendung. [23]

2|6|1|7

Imprägnierung der Ziegel mit Seife und Alaun Die Ziegel wurden zunächst mit ﬂüssiger Seife und anschließend mit in Wasser gelöstem Alaun bestrichen. [79] Alaun ist ein Doppelsulfat. Sein Name bezog sich ursprünglich auf Kali-Alaun, Kali-Aluminium-Sulfat. Dieses Salz war schon den Ägyptern bekannt. Früher wurde der Kali-Alaun aus Alaunschiefer (bituminöser Mergelschiefer) gewonnen, später künstlich aus Aluminiumsulfat unter Zusatz von Kaliumsulfat hergestellt. [33]

2|6|2

Vertikale Abdichtungen Die billigste, aber auch am wenigsten dauerhafte Abdichtung war der heiße Goudron- oder Asphaltanstrich an der Maueraußenseite. Eine bessere Möglichkeit bestand darin, die Maueraußenseite zuerst mit einem 1 bis 2 cm starken Zementputz zu versehen und erst darauf den heißen Goudronanstrich aufzutragen. Anstelle des Goudronanstriches wurde oft auch nur ein Zementputz auf die Maueraußenseite aufgetragen.

Abbildung 2.32: Goudronanstrich oder Asphaltanstrich [26]

AUSSENANSTRICH

INNENANSTRICH Historisches Mauerwerk

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Bei Anwendung einer innen liegenden Feuchtigkeitsabdichtung mit Asphaltplatten oder Dachpappe wurde zuerst das Fundament mit zwei Flachschichten, etwa Mörtelschichten, abgeglichen und eine ca. 25 cm breite innen liegende Lage aus Asphalt- oder auch Bleiisolierplatten, die mindestens 6 cm vom später errichteten Kellermauerwerk überdeckt wurden, daraufgelegt. Auf das anschließend errichtete Kellermauerwerk wurde an der Innenseite ein Zementputz aufgebracht, auf dem man, nach dessen Austrocknung, einen heißen Goudronanstrich auftrug und im noch heißen Zustand Asphaltplatten aufklebte. Anschließend setzte man eine Ziegelwand vor, die mit Zementputz noch zusätzlich verputzt wurde. Abbildung 2.33: Abdichtung mit Asphaltplatten oder Gussasphalt [26][7]

Abbildung 2.34: Vertikalabdichtung mit einem innen vorgelegten „Hemd“ aus Hohlsteinen mit und ohne Luftschlitze [35]

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Historische Abdichtungsmaßnahmen

Des Öfteren wurde die Mauerwerksinnenseite nur mit Zementmörtel ausgefugt und mit Gussasphalt bestrichen, worauf man nochmals Zementputz auftrug. Weiters fanden auch Asphaltﬁlzplatten, vertikal aufgebracht, Verwendung. Entweder wurden sie zweilagig durch Verklebung mittels Asphaltanstrich angebracht oder nach der Mauerwerksfertigstellung nur angehalten und durch die sofortige Baugrubenverfüllung gehalten bzw. angepresst.

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Horizontale Abdichtungen Als Horizontalabdichtungen im Mauerwerksbereich wurden Glastafeln, Asphaltbleiisolierplatten, Gussasphalt oder auch Asphaltﬁlzplatten verwendet. Je nach der gewählten Abdichtungsart waren bei der Herstellung unterschiedliche Arbeitsweisen und Arbeitsunterbrechungen zur Materialaushärtung erforderlich.

Abbildung 2.35: Horizontalabdichtungen – Übersicht [32]

Abbildung 2.36: Horizontalabdichtung mittels Asphaltﬁlzplatten [7][35]

Bei nicht unterkellerten Gebäuden ist besonders die Anordnung eines Traufenpﬂasters mit Gefälle vom Objekt weg wichtig, um das Niederschlagswasser abzuleiten. Historisches Mauerwerk

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Abbildung 2.37: Horizontalabdichtung bei nicht unterkellerten Gebäuden [32]

Sowohl die Horizontal- als auch die Vertikalabdichtung konnten aus Asphalt bestehen. Die horizontale Abdichtungsschicht liegt auf einer 10 bis 15 cm dicken Betonschüttung. Darauf errichtete man ein umgekehrtes Tonnengewölbe aus Klinkersteinen in Zementmörtel. Die Maueraußenseite wurde auch mit Klinkersteinen verblendet. Abbildung 2.38: Horizontal- und Vertikalabdichtung [39]

Eine kombinierte Herstellung der Horizontal- und Vertikalabdichtung ergab sich durch nachfolgende Arbeitsschritte: „Zuerst mauerte man ein Bruchsteinmauerwerk mit Zementmörtel. Anschließend ist dieses mit einer Ziegelschar abgeglichen worden. Darauf goss man eine Naturasphaltschicht, die auch vertikal hochgezogen wurde. Weiters kam wieder eine Ziegelﬂachschicht. In der Folge mauerte man muldenförmig in Zementmörtel auf, worauf ein ﬂaches Gewölbe errichtet wurde. Auf dieses kam eine Betonausfüllung, die mit Ziegelpﬂaster belegt wurde.“ [39]

Eine Möglichkeit der Horizontalabdichtung bei nicht unterkellerten Gebäuden bestand darin, einen Hohlboden zu errichten.

Isoliergräben Isoliergräben wurden ausgeführt, um die Erdberührung des Kellermauerwerkes zu vermeiden und die Anordnung von Kellerfenstern zu ermöglichen. Sie mussten mindestens 70 cm breit sein, um eine Reinigung bzw. das Begehen zu ermöglichen. Die Gräben wurden entweder oben offen oder mit Steinplatten bzw. Gewölben überdeckt ausgeführt. 85

Historische Abdichtungsmaßnahmen

2|6|4

Abbildung 2.39: Offener Isoliergraben mit vorgesetzter Stützmauer bzw. abgestützter Vormauerung [26]

VORGESETZTE STÜTZMAUER

ABGESTÜTZTE VORMAUERUNG

Abbildung 2.40: Offener Isoliergraben mit abgestützter Gewölbevormauerung [26]

Historisches Mauerwerk

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Abbildung 2.41: Geschlossener Isoliergraben mit Steinplattenabdeckung [26]

STEINPLATTENABDECKUNG

GEWÖLBE UND GITTERROSTABDECKUNG

Luftschichten im Mauerwerk

2|6|5

Die Hohlräume führte man in Breiten von 5 bis 25 cm aus, wobei die Vormauerung durch Ankersteine mit dem Hauptmauerwerk verbunden wurde.

Abbildung 2.42: Belüftetes Ziegelmauerwerk [32]

5 cm LUFTSCHICHTE 87

Historische Abdichtungsmaßnahmen

25 cm LUFTSCHICHTE

Abbildung 2.43: Ausführungsbeispiele Luftschichten im Mauerwerk [39][64]

VARIANTE A

VARIANTE B

VARIANTE C

VARIANTE D

VARIANTE E

VARIANTE F

Variante Variante Variante Variante Variante Variante

A: B: C: D: E: F:

außen liegende Luftschicht innen liegende Luftschicht außen liegender Hohlraum mit Drainagerohr innen liegender Hohlraum durch Ziegelvormauerung Bruchsteinmauerwerk mit Hohlraumziegelmauerwerk innen liegender Hohlraum bei angebauter Kellerwand

Historisches Mauerwerk

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Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

3

Die Bauwerksanalyse und das Erstellen eines objektspeziﬁschen Sanierungskonzeptes sind ein Teilbereich der Bauwerksdiagnose, deren Teilgebiete und Aufgaben von der Ursachenforschung bis zur Qualitätsbewertung reichen. [10] t t t t t t

Ursachenforschung zur Analyse von Einschränkungen, Störungen und Ausfällen von Bauteilfunktionen Planung von Sanierungsmaßnahmen zur Wiederherstellung der Qualität von Bauteilfunktionen Planung von präventiven Sanierungsmaßnahmen zur Vermeidung von Qualitätsverlusten Prognostizierung der Wirkung von Sanierungsmaßnahmen Nachweisführung der Wirksamkeit laufender und abgeschlossener Sanierungsmaßnahmen Bewertung der Qualität und Zuverlässigkeit von Sanierungsmaßnahmen

Anamnese Analyse Diagnose Instandsetzungsfachplanung Instandsetzung Instandsetzungsziel

Ursachenanalyse BAUWERKSDIAGNOSTIK

Instandsetzungsbedarf

Objektberatung Objektbetreuung Wirkungsnachweis Qualitätsnachweis Beratung vorbeugender Maßnahmen

Der Sinn und Zweck von Voruntersuchungen an einem zu sanierenden Bauwerk liegt in der [50]: t

t t t t

Ermittlung des Zustandes, der Eigenschaften und Schäden des Gebäudes sowie seiner Gebäudeteile als Voraussetzung für eine kostengünstige und schonende Sanierung Feststellung des Ist-Zustandes vor eingreifenden Maßnahmen als Grundlage für Haftungsprobleme und Regressansprüche (Beweissicherung) maßlichen Bestandsaufnahme als Voraussetzung für korrekte Massen- und Kostenermittlung Entscheidungshilfe zur Vermeidung oder Verringerung schädigender Eingriffe im Rahmen der Sanierung Vermeidung negativer Auswirkungen durch Nutzungsänderungen und bauliche Eingriffe

Die Notwendigkeit der Bauwerksdiagnose im Rahmen der Mauerwerkstrockenlegung ist aufgrund der vielen Fehlschläge in der Praxis eindeutig gegeben. Das Problem liegt meist darin, dass seitens des Bauherrn das Kosten-Nutzen-Ver89

Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

Tabelle 3.1: Bereiche der Bauwerksdiagnose [10]

hältnis nicht erkannt wird, da meist nur die Kosten der nachträglichen Horizontalabdichtungsmaßnahmen den Untersuchungskosten gegenübergestellt werden und nicht die Kosten der gesamten erforderlichen Trockenlegungsmaßnahmen (Entfeuchtung, Schadsalzreduktion, Putz etc.) bzw. auch die Kosten für die Behebung von Folgeschäden durch objektiv ungeeignete und unzureichende Sanierungsmaßnahmen. In der Praxis zeigt es sich immer wieder, dass meist nur der bereits geschädigte Bauherr oder Planer die Notwendigkeit der Bauwerksdiagnose erkennt. Die Bauwerksdiagnose hinsichtlich Mauerwerkstrockenlegung sollte auch nicht von ausführenden Fachbetrieben durchgeführt werden, da naturgemäß primär die Firmeninteressen im Vordergrund stehen. Grundsätzlich sollen ﬁrmenunabhängige, kompetente Sachverständige die erforderlichen Untersuchungen und Planungsleistungen durchführen. Grundsätzlich ist die Trockenlegung eines Gebäudes ohne eine vorher durchgeführte Bauwerksanalyse nicht anzuraten. Die oft vertretene Ansicht, innerhalb kürzester Zeit aus einem stark durchfeuchteten Gebäude ein bezugsfertiges, trockengelegtes zu machen, ist ohne das Setzen von Entfeuchtungsmaßnahmen eindeutig zu verwerfen. Nach der Durchführung eines funktionierenden Horizontalabdichtungsverfahrens benötigt das Mauerwerk einige Zeit, um bei günstigem Raumklima und guter Raumdurchlüftung bestenfalls die Ausgleichsfeuchtigkeit zu erreichen.

3|1 3|1|1

Bestandsaufnahme Bestandsaufnahme Gebäude und Umgebung Bevor mit der Entnahme von Baustoffproben aus dem Mauerwerk zur Ermittlung der Feuchtigkeits- und Schadsalzbelastung begonnen wird, sind Informationen über das Gebäude und seine Umgebung erforderlich, um später eine umfassende Aussage bezüglich der Trockenlegungsmaßnahmen treffen zu können. Beschaffung der Baupläne Die Beschaffung der Baupläne ist für die gesamte Sanierungsplanung erforderlich. Sollten die Baupläne eines Gebäudes nicht mehr existieren, ist die Anfertigung von Bestandsplänen zumindest des Keller- und Erdgeschoßes unumgänglich. Erkundung des Grundwasserstandes und Schichtenaufbaues des Bodens Die Informationen über den Grundwasserstand und den Schichtenaufbau des Bodens sind für die Auswahl der Abdichtungsverfahren und der Abdichtungsmaterialien erforderlich. Liegen keine Angaben hinsichtlich Grundwasser und Boden vor, ist es manchmal notwendig, Grundwasserpegel zu setzen oder überhaupt abschnittsweise Erkundungsgräben (Schürfgruben) direkt neben dem Objekt auszuheben. Erkundung der Wandaufbauten, Wandbaustoffe und Gründungsarten Um nun eine wirkungsvolle Trockenlegung durchführen zu können, müssen die Wandaufbauten, Wandmaterialien, Gründungsarten und eventuell noch funktionierende Feuchtigkeitsabdichtungen des zu analysierenden Gebäudes bekannt sein. Eventuell vorhandene „Feuchtigkeitskaschierungen“ müsBauwerksanalyse und Sanierungskonzept

90

sen unbedingt entfernt werden. Diese „Vertikalabdichtungen“ wurden des Öfteren angewendet, um den optischen Eindruck eines trockenen Mauerwerkes zu vermitteln. Erkundung des Wandaufbaues Entweder ist der Wandaufbau aus Bauplänen ersichtlich oder in der Baubeschreibung angeführt. Ist dies nicht der Fall, sollte am besten eine Kernbohrung durchgeführt werden. Aber auch nur durch eine oberﬂächliche, optische Begutachtung lassen sich Schlüsse ziehen, ob es sich um ein reines Ziegelmauerwerk, ein Bruchsteinmauerwerk oder ein Mischmauerwerk handelt. Man kann allerdings nicht erkennen, wenn äußerlich nur Ziegel zu sehen sind, ob auch der Kern aus Ziegel oder aber nur aus Schutt oder Bruchsteinen besteht, es sich also nur um eine Ziegelverblendung handelt. Erkundung der Wandbaustoffe Auch hier besteht wieder die Möglichkeit, dass entweder die Baubeschreibung, die Baupläne oder die optische Begutachtung Auskunft geben. Der Aufbau des Mörtels, die Art der Steine beim Bruch- und Mischmauerwerk und der Ziegel sowie deren Kennwerte können entweder im Labor analysiert oder aus der Altliteratur entnommen werden. Erkundung der Gründungsart In der Regel geben die alten Baupläne und Baubeschreibungen Auskunft über die Gründungsart eines Objektes. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Kellermauerwerk bis zur Fundamentunterkante in Form von Erkundungsgräben innenseitig frei zu legen. Feststellung der Umgebungsgegebenheiten eines Objekts Abgesehen von den Boden- und Grundwasserverhältnissen müssen auch diverse Umgebungsgegebenheiten, wie z.B. Bäche, Flüsse, Seen, Baumbestände (wegen Wurzelsprengung), Neigung der Geländeoberﬂäche (Hanglage, Ebene etc. ) in der Analyse berücksichtigt werden. Bäche lassen z.B. erhöhte aufsteigende Feuchtigkeit erwarten. Analyse des anstehenden Erdreiches bzw. Grundwassers Die Analyse des an das Kellermauerwerk anstehenden Erdreiches bzw. Grundwassers bezüglich der Salzkonzentration ist dann erforderlich, wenn festgestellt werden soll, woher die Salze im Mauerwerk stammen. Die entnommene Bodenprobe wird in destilliertem oder entmineralisiertem Wasser ca. 24 Stunden gelagert und anschließend das mit gelösten Salzen angereicherte Wasser analysiert. Das Grundwasser kann direkt analysiert werden. Nutzung des Gebäudes Für eine vollständige Analyse muss man auch Kenntnisse über die ehemalige und zukünftige Nutzung des Gebäudes bzw. von Gebäudeteilen besitzen. Soll z.B. ein bisher nur als untergeordnetes Lager verwendeter Kellerraum zu einem Freizeitraum umgestaltet werden, so ist dessen Sanierung wesentlich aufwändiger als bei Beibehaltung der Lagerraumnutzung. Im ersten Fall sind eine Menge ﬂankierender Maßnahmen nach dem nachträg91

Bestandsaufnahme

lichen Horizontal- und Vertikalabdichten erforderlich, wie z.B. Schadsalzreduktion, Mauerwerksentfeuchtung, Wahl eines speziellen Putzsystems, der Wärmedämmung etc. Im zweiten Fall genügt das Abschlagen des Altputzes, wie dies natürlich auch im ersten Fall erforderlich ist, Auskratzen der Mauerwerksfugen sowie Abbürsten der Ziegelköpfe ohne Aufbringen eines Neuputzes. Die zukünftige Nutzung der Räume nach der Sanierung hat einen großen Einﬂuss auf die Sanierung selbst, da die Parameter Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Belüftung bei der Wahl der Sanierungsmaßnahmen berücksichtigt werden müssen. Feststellung von Gebäudeschäden und deren Ursachen Zunächst müssen die Schäden eines Gebäudes optisch begutachtet werden, um einen Gesamteindruck zu erhalten. Man erkennt oft schon rein optisch, welche Ursachen die Feuchtigkeitsschäden haben. Es ist jedoch zu beachten, dass es sich durchaus auch um ganz andere Ursachen handeln kann, als rein optisch festgestellt wurde (z.B. Auswirkungen eines undichten Regenablaufes, die vagabundierende Feuchtigkeit schadhafter Wasserleitungen etc.). Die rein optische Begutachtung eines Objektes zur Feststellung der Feuchtigkeitsursachen ist also eindeutig zu wenig. Eine ausführliche Analyse mit Entnahme von Baustoffproben aus dem Mauerwerk, genaues Planstudium, Ortung von Wasserleitungen und Kanälen, Begutachtung des Traufenbereiches sowie von Regenabläufen etc. sind für eine erfolgreiche Sanierung unbedingt erforderlich.

3|1|2

Temperatur und Luftfeuchtigkeit Im Rahmen der Bauwerksanalyse hinsichtlich Mauerwerkstrockenlegung ist zur Beurteilung von Feuchtigkeitsschäden auch die Erfassung des Raumklimas und der Wandoberﬂächentemperaturen erforderlich, da Kondenswasseranreicherungen an Wandoberﬂächen auch zu Feuchtigkeitsschäden führen können. Oberﬂächentemperaturen Die Messung der Wandoberﬂächentemperaturen erfolgt entweder mittels eines Messfühlers an einem Universalmessgerät zur Ermittlung der relativen Luftfeuchtigkeit, der Raumlufttemperatur und der Wandoberﬂächentemperatur oder mittels berührungsloser Messung mit einem Infrarottemperaturmessgerät. Die jeweilige Taupunkttemperatur ergibt sich aus den Raumklimadaten. Liegt die Wandoberﬂächentemperatur über der Taupunkttemperatur, ist für das ermittelte Klima keine Kondenswasseranreicherung zu erwarten. Klimaverhältnisse Die Raumklimaverhältnisse können entweder punktuell oder über längere Zeiträume in regelmäßigen Abständen mittels entsprechender Messgeräte erfasst werden. Zur Beurteilung von Feuchtigkeitsschäden und von Schimmelpilzbefall ist die Kenntnis von Klimaverhältnissen und Klimaschwankungen oft erforderlich.

Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

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Beispiel 3.1: Raumklimamessung

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Bestandsaufnahme

3|2

Probenentnahme Um ein Gebäude hinsichtlich Feuchtigkeitszustand und Schadsalzbelastung analysieren zu können, ist die Entnahme von Ziegel-, Stein- und Mörtelproben aus dem Mauerwerk erforderlich. Die entnommenen Baustoffproben müssen sofort luftdicht verpackt werden, um eine Beeinﬂussung des Feuchtigkeitsgehaltes auszuschließen (Bild 3.2, Bild 3.3). Die Verwendung von Plastiksäckchen kann dabei als nicht ausreichend angesehen werden. Grundsätzlich ist vorerst ein Messproﬁlraster an dem zu untersuchenden Objekt anzulegen, wobei sich der Abstand der Messproﬁle nach den objektspeziﬁschen Gegebenheiten richtet. Ein Messproﬁl besteht aus mindestens zwei übereinander liegenden Entnahmeorten, wobei der Abstand zwischen den Entnahmeorten von den örtlichen Gegebenheiten abhängt, jedoch im Regelfall zwischen 70 und 100 cm beträgt. Wichtig ist, dass, wenn nur eine Baustoffprobe von einem Entnahmeort gezogen wird, für die Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes die Probenentnahme aus der Kernzone des Mauerwerkes erfolgt. Dies bedeutet eine Entnahmetiefe ab mindestens 15 cm, da in der Randzone des Mauerwerkes Feuchtigkeitsgehaltsschwankungen in Abhängigkeit des Raumklimas gegeben sind und dadurch keine konkrete Aussage über den Mauerwerkskernbereich getroffen werden kann. Die Probeentnahme ist ausführlich zu dokumentieren, wobei folgende Daten erfasst werden müssen: t t t t t t t t t t t t t t

Datum der Probenentnahme Art der Probenentnahme Objektbezeichnung Messproﬁl Entnahmeort Behälternummer Höhe über diversen Niveaus (z.B. Höhe über Kellerfußboden etc.) Höhe über Geländeniveau Entnahmetiefe entnommenes Material Lufttemperaturen zum Zeitpunkt der Entnahme (Raum, außen) Wandoberﬂächentemperatur (zur Beurteilung der Möglichkeit der Kondenswasserbildung) relative Luftfeuchtigkeit (Raum, außen) Anmerkungen bzw. Situationsbeschreibungen.

Die Lage der Messproﬁle und der Entnahmeorte sind in die Grundrisspläne einzutragen (Bild 3.20). Die Angabe von Höhen der Probenentnahmestellen bezüglich diverser Niveaus (z.B. Fußboden-OK. etc.) oder dem Geländeniveau direkt neben dem Objekt ist wichtig, um z.B. anhand von Feuchtigkeitswerten innerhalb eines Messproﬁls erkennen zu können, ob es sich um aufsteigende Feuchtigkeit handelt (die Feuchtigkeitswerte sinken bei zunehmender Höhe) oder aber nur um eine örtliche starke Versalzung des Mauerwerks, die die Feuchtigkeit hygroskopisch aufnimmt (die Feuchtigkeitswerte steigen z.B. bei zunehmender Höhe) bzw. auch um Kondensationsfeuchtigkeit.

Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

94

Entnahmeorte

3|2|1

Das Festlegen der Probenentnahmeorte hat immer seitens einer sachverständigen Person – in Abhängigkeit des Schadensbildes und der angestrebten Nutzung des Gebäudes – objektspeziﬁsch zu erfolgen. Eine pauschale Festlegung eines Messproﬁlrasters ohne Kenntnis des Bauwerkes ist genauso sinnlos wie das Ansetzen von einer bestimmten oft zu geringen Probenanzahl, mit der dann eine verbindliche Sanierungsaussage getroffen wird.

Methoden

3|2|2

Grundsätzlich gibt es für die Entnahme von Mauerwerksproben zur Bestimmung der feuchtigkeitsrelevanten Kennwerte drei verschiedene Entnahmemethoden: t t t

Probenentnahme durch Ausstemmen (Bild 3.6) Probenentnahme mittels Spiralbohrer (Bild 3.2, Bild 3.3) Probenentnahme mittels Kernbohrer (Bild 3.5).

Zur Bestimmung einiger Analysewerte ist Bohrmehl ausreichend und bei manchen ein Granulat, das durch Ausstemmen oder trockene Kernbohrung gewinnbar ist, erforderlich. Grundsätzlich kann für die Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes und der bauschädlichen Salze Bohrmehl bzw. Bohrklein herangezogen werden. Für die Ermittlung der hygroskopischen Ausgleichsfeuchtigkeit, der maximalen Wasseraufnahme, der Restsaugfähigkeit, des Durchfeuchtungsgrades sowie des Wassersättigungskoefﬁzienten ist unbedingt ein Granulat zu verwenden. Bei der Entnahme von Baustoffproben mittels Spiralbohrer ist darauf zu achten, dass der Bohrerdurchmesser mindestens 20 mm beträgt und eine langsam drehende Bohrmaschine (Bild 3.1, Bild 3.4) mit maximal 350 Umdrehungen pro Minute verwendet wird, um die rasche Erwärmung der Bohrkrone zu verhindern und somit unverfälschte Prüfergebnisse zu erhalten. Weiters hat sich die Lagerung und Kühlung der Spiralbohrer vor ihrer Verwendung in einer Kühlbox (Bild 3.1) praktisch bewährt, da dadurch die Einsatzdauer der Bohrer am Objekt verlängert werden kann. Falls das zu untersuchende Mauerwerk mit hinterlüfteten Vorsatzschalen verkleidet ist bzw. wenn Mauerwerksproben aus verschiedenen Tiefen entnommen werden, ist die Bohrmehlentnahme nur durch Verwendung von Hüllrohren möglich (Bild 3.4). Bei der Entnahme von Baustoffproben mittels Kernbohrer sollte der Bohrerdurchmesser mindestens 50 mm betragen und ebenfalls eine langsam drehende Bohrmaschine mit maximal 350 Umdrehungen pro Minute verwendet werden, um die rasche Erwärmung der Bohrkrone zu verhindern (Bild 3.5). Die Angabe des Materials des Probegutes ist für die Analyse sehr wichtig. Die Materialangabe erfolgt meist durch Abkürzungen, die auf dem Entnahmeprotokoll erläutert sein sollten. Übliche Abkürzungen sind dabei: ZI HLZ MÖ

Ziegel (meist Vollziegel) Hochlochziegel Mörtel

ST PU BE

oder Kombinationen von Materialien wie ZI+MÖ, ST+MÖ etc. 95

Probenentnahme

Stein Putz Beton

Handelt es sich um ein Mischmauerwerk oder um ein Bruchsteinmauerwerk, sollten nicht nur Naturstein- oder Ziegelproben, sondern auch Mörtelproben entnommen werden, da bei diesen Mauerwerksarten in Abhängigkeit der Steinart der kapillare Wassertransport meist über die Mörtelfuge erfolgt. Im Zuge der Entwicklung geeigneter und für die Objekte repräsentativer Untersuchungsmethoden, im Besonderen auch für den Feuchtigkeitsgehalt – dessen Angabe früher oft auch in Volumsprozent erfolgte –, wurden immer wieder Stimmen laut, dass durch eine Entnahme von Bohrmehl oder mittels Kernbohrung eine zu große Verfälschung des Feuchtigkeitsgehaltes der Proben eintritt. Die Gegner der Stemmentnahme argumentierten dann mit dem doch relativ großen Zerstörungsgrad des Mauerwerks durch die nur mehr verbleibende Entnahmeart durch Ausstemmen und waren dann gegen eine Probenentnahme. Besonders störend waren die großen Stemmlöcher auch bei Nachuntersuchungen am bereits frisch sanierten Objekt. Aus diesem Grund wurden an der Technischen Universität Wien [139] Untersuchungen über die Beeinﬂussung des Feuchtigkeitsgehaltes bei der Probenentnahme aus Mauerziegel und Mauermörtel durchgeführt, deren Ergebnisse in die Österreichische Normung Eingang fanden. Das Untersuchungsprogramm umfasste Laborversuche – bei denen an Vollziegeln unterschiedlicher Produktion und unterschiedlichen Alters sowie Feuchtigkeitsgehalts mit verschieden temperierten Bohrern Bohrproben entnommen wurden und der Feuchtigkeitsgehalt der Bohrproben jenem des Restziegels gegenübergestellt wurde – und Bauwerksversuche – mit der Entnahme von jeweils einer Stemm- und zwei Bohrproben aus einem Läuferstein und einer Mörtelfuge bei unterschiedlicher Bohrertemperatur. Abbildung 3.1: Versuche zum Feuchtigkeitsgehalt TU-Wien – Entnahmeschema [139]

LABORVERSUCHE

BAUWERKSVERSUCHE

Abbildung 3.2 zeigt recht deutlich eine Schwankungsbreite in der Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes von q1,5 Masse-% und eine deutliche Beeinﬂussung ab einer Bohrertemperatur von 35 bis 40° C nach der Entnahme, wo um bis zu 4 Masse-% geringere Werte ermittelt werden. Zusammenfassend ergaben die Untersuchungen nachfolgende Aussagen für die Materialentnahme aus Ziegelmauerwerk, die auch auf andere Mauerwerksarten transponierbar sind: t

Die Erwärmungstemperatur der Bohrwerkzeuge sinkt mit steigender Bohrertemperatur. Eine theoretisch gleich bleibende Temperatur ist bei rund 60° C erreicht.

Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

96

t

Ein Vergleich des Feuchtigkeitsgehaltes der Stemmproben bzw. der Vollsteine mit denen der Bohrproben zeigt bei Bohrertemperaturen unter 10° C keine nennenswerte Beeinﬂussung und bis zu rund 35° C nur eine Schwankung von q1,5 Masse-%. Zu geringe Bohrertemperaturen können zu einem ungewollten Eintrag von Kondensationsfeuchtigkeit führen.

t

Die Versuche zeigen recht deutlich, dass auch bei der Stemmentnahme eine Beeinﬂussung des Feuchtigkeitsgehaltes gegeben ist. Messungen der Meißeltemperaturen ergaben Werte über 40° C.

t

Bei der Entnahme von Feuchtigkeitsproben aus Ziegel oder Mörtel muss sowohl bei der Stemm- als auch der Bohrmehlentnahme mit geeigneten und scharfen Werkzeugen gearbeitet werden.

t

Bezogen auf die natürlichen Schwankungen des Feuchtigkeitsgehaltes im Mauerwerk kann sowohl bei der Stemm- als auch bei der Bohrmehlentnahme mit der doppelten Genauigkeit im Vergleich auf die natürlichen Verhältnisse gerechnet werden.

t

Eine übermäßige Erwärmung der Entnahmewerkzeuge ist zu vermeiden. Als Richtwert kann eine Temperaturerhöhung von 15° C zur Materialtemperatur angesehen werden. Die Werkzeugtemperatur sollte nach der Entnahme 35–40° C nicht übersteigen (~Handwärme).

t

Bei der Bohrmehlentnahme sind nur langsam drehende Schlagbohrmaschinen (~300 U/min) und Bohrer mit einem Mindestdurchmesser von 20 mm zu verwenden. Abbildung 3.2: Abhängigkeit Feuchtigkeitsgehalt – Bohrertemperatur nach [139]

97

Probenentnahme

3|3

Baustoffanalysen

3|3|1

Feuchtigkeitsgehalt Grundsätzlich versteht man unter Feuchtigkeit physikalisch gebundenes Wasser und unter Gesamtfeuchtigkeit physikalisch und chemisch gebundenes Wasser im Mauerwerk. Durch die polarisierte Atombindung zweier Wasserstoffatome und eines Sauerstoffatoms entsteht das Dipolmolekül des Wassers. Der Aufbau des Moleküls verleiht ihm hohe Stabilität und lässt es in einmolarer Form selbst in kleinste Poren eindringen. Frei kann ein Wassermolekül nur im gasförmigen Medium vorliegen. In ﬂüssigen und festen Medien treten im Ergebnis der Anziehungskräfte entgegengesetzter Dipole Zwei- und Dreifach-Moleküle, bei Eis sogar Vierfach-Moleküle auf. Der Bau der Wassermoleküle ist entscheidend für Polarisation und Relaxation und damit Voraussetzung für den messtechnischen Nachweis im elektromagnetischen Feld. Die extrem hohen Dipolkräfte des Wassermoleküls sind Ursache t t t t t

der hohen Dielektrizitätskonstante des großen Lösungsvermögens der starken optischen Brechung der ausgeprägten spektralen Absorption im Infrarot- und Mikrowellenbereich der Orientierung im elektrischen Feld.

INDIREKTE VERFAHREN

Tabelle 3.2: Klassiﬁzierung von Feuchtigkeitsmessverfahren nach [123]

DIREKTE VERFAHREN

Diese Eigenschaften begünstigen das messtechnische Erfassen von Wasser im Verband anderer Stoffe und bieten Möglichkeiten, die Feuchtigkeit mit unterschiedlichen Messverfahren zu erfassen. Nach der Art der Feuchtigkeitsbestimmung ergibt sich eine Unterteilung hinsichtlich der Methodik. Darr-Wägeverfahren (Darr-Methode) Absorptionsverfahren Destillationsverfahren Karl-Fischer-Verfahren Chemische Verfahren Calciumkarbidverfahren (CM-Methode) Hydrolyseverfahren Massenspektrometer, Gaschromatograf Gleichgewichtsverfahren Akustische Verfahren Ultraschallverfahren Wärmeleitfähigkeitsverfahren Thermische Verfahren Lösungswärmeverfahren Infrarotreﬂexionsverfahren Optische Verfahren Infrarotabsorptionsverfahren Refraktometrische Verfahren Leitfähigkeitsverfahren Kapazitive Verfahren Elektrische Verfahren Mikrowellenverfahren Kernresonanzverfahren B-,C-,H-Strahlungsverfahren Kernstrahlungsverfahren Röntgenstrahlungsverfahren Neutronenstrahlungsverfahren Feuchteausgleichsverfahren Absolutverfahren

Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

98

In der Praxis kann auch noch unterschieden werden in zerstörende, zerstörungsarme und zerstörungsfreie Untersuchungsmethoden. Für eine Mauerwerksanalyse gemäß ÖNORM B 3355-1 ist nur die Anwendung der Darr-Methode zulässig.

zerstörend

Feuchtigkeitsgehalt

Austrocknungstrend

Porosität

Baustelle

Labor

durch eine Person

für die Praxis

anwendbar

zerstörungsfrei

für die Bestimmung

Tabelle 3.3: Messverfahren zur Feuchtigkeitsmessung nach [2]

Darren

˚

¸

¸

~

¸

˚

¸

¸

¸

Abﬂammen

˚

¸

¸

~

¸

¸

¸

¸

¸

Calciumcarbid

˚

¸

¸

¸

˚

¸

˚

¸

¸

Thermische Leitfähigkeit

˚

¸

¸

¸

˚

¸

˚

¸

¸

Elektrische Leitfähigkeit

¸

˚

˚

¸

˚

¸

˚

¸

¸

Kondensator

¸

˚

~

~

˚

¸

˚

˚

˚

Mikrowellen

¸

˚

~

~

˚

¸

˚

˚

˚

Neutronen

¸

˚

¸

¸

˚

¸

˚

¸

¸

Schulung vorgeschrieben; Eichmessung

Gammastrahlen

¸

˚

~

~

˚

¸

˚

˚

˚

hoher apparativer Aufwand; Eichmessung

Luftfeuchte

˚

¸

˚

~

˚

¸

˚

¸

~

nur zur Ermittlung der Gleichgewichtsfeuchte einsetzbar

Thermograﬁe

¸

˚

~

¸

˚

¸

˚

~

~

hoher apparativer Aufwand; Eichmessung

Methode

Bemerkungen ¸ trifft zu ~ trifft bedingt zu ˚ trifft nicht zu

bei gipshaltigen Proben nur bedingt geeignet in der Praxis noch unüblich, obwohl geeignet; durch fest installierte Sonden problemlose Messung am gleichen Messpunkt mit Ausnahme bestimmter Materialien (Holz, Beton u.a.) nur für Trendmessung geeignet hoher apparativer Aufwand; Kontrollmessungen Erfahrungen mit Handmikrowellengeräten liegen nicht in ausreichendem Umfang vor

Die in der Praxis derzeit relevanten Methoden der Gesamtfeuchtigkeitsbestimmung sind die Darr-Methode (als genauestes Verfahren) und die Calcium-Carbid-Methode zur überblicksmäßigen Baustellenprüfung. Die derzeit vorhandenen Methoden der zerstörungsarmen oder -freien Feuchtigkeitsbestimmung sind für die Praxis ungeeignet, da sie entweder zu ungenau oder zu teuer sind. Darr-Methode (gravimetrische Feuchtigkeitsbestimmung) Zunächst wird die aus dem Mauerwerk entnommene Probe gewogen, und man erhält dadurch die Feuchtmasse der entnommenen Probe mf in Gramm (Bild 3.7). Anschließend erfolgt die Trocknung der Probe bei 105 q2° C im Trocken- oder Klimaschrank bis zur Gewichtskonstanz (Bild 3.8) und die Bestimmung der Trockenmasse in Gramm mtr analog zu mf. Der Gehalt an Wasser entspricht der Gewichtsabnahme. Angegeben wird der Feuchtigkeitsgehalt F in Masse-% bezogen auf die Trockenmasse. (3.1) mf mtr 99

Masse feucht Masse trocken Baustoffanalysen

[g] [g]

Grundsätzlich gibt es verschiedene Berechnungsmethoden zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes. Bei vorliegenden Feuchtigkeitswerten ist daher stets auf deren Deﬁnition und Einheit zu achten. Frühere Untersuchungen geben vielfach den Feuchtigkeitsgehalt noch in Volumsprozent an. Eine Umrechnung zwischen Volums-% und Masse-% kann über die Trockenrohdichten der Materialien erfolgen.

(3.2) Sw SM

Rohdichte Wasser = 1000 kg/m3 Trockenrohdichte Material

[kg/m3] [kg/m3]

Abbildung 3.3: Umrechnung Feuchtigkeitsgehalt Masse-%, Volums-%

Calcium-Carbid-Methode (CM-Methode, chemisches Verfahren) Dieses halbdirekte Verfahren basiert auf dem Reaktionsschema (3.3). Durch Vermischung von Calciumcarbid (in Glasampulle) mit einer bestimmten Menge feuchter Mauerwerksprobe bildet sich eine entsprechende stöchiometrische Menge an Acetylengas (C 2H2). Der dabei entstehende Gasdruck wird in einer Stahlﬂasche gemessen (Bild 3.13).

(3.3)

CaC 2 + H2O = C 2H2 + Ca(OH) 2 Calciumcarbit + Wasser n Acetylengas + Calciumhydroxid

Das CM-Gerät ist eine kleine Druckﬂasche aus Stahl, die durch ein mit einem Manometer versehenes Verschlussstück gasdicht verschlossen wird. Von der zu prüfenden Substanz wird eine abgewogene Menge ohne Verlust in das Druckgefäß geschüttet. Dann werden unter leichter Neigung des Gerätes zwei bis vier Stahlkugeln und anschließend eine Glasampulle mit Calciumcarbid vorsichtig durch den Flaschenhals eingebracht. Hierauf wird das CM-Gerät verschlossen. Die vorstehenden Arbeitsvorgänge sind zur Vermeidung von Feuchtigkeitsverlusten schnell hintereinander auszuführen. Die Ampulle wird durch kreisendes Schütteln des Gerätes zertrümmert und das Calciumcarbid mit der Probe vermischt. Die Reaktion tritt sofort ein. Nach 10–15 Minuten zeigt das Manometer den Endwert an. Aus einer Tabelle wird der Feuchtigkeitsgehalt unmittelbar abgelesen. [154] Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

100

Gasdruck Manometer

Wassergehalt in % der Einwaage Einwaagen 3g

5g

10 g

15 g

20 g

50 g

0,10

3,6

1,8

0,9

0,6

0,5

0,18

100 g 0,09

0,15

4,7

2,8

1,4

0,9

0,7

0,28

0,14

0,20

6,3

3,8

1,9

1,3

0,9

0,38

0,19

0,25

8,0

4,8

2,4

1,6

1,2

0,48

0,24

0,30

9,7

5,8

2,9

1,9

1,5

0,58

0,29

0,35

11,3

6,8

3,4

2,3

1,7

0,68

0,34

0,40

13,0

7,8

3,9

2,6

2,0

0,78

0,39

0,45

14,7

8,8

4,4

2,9

2,2

0,88

0,44

0,50

16,3

9,8

4,9

3,3

2,5

0,98

0,49

0,55

18,0

10,8

5,4

3,6

2,7

1,08

0,54

0,60

19,7

11,8

5,9

3,9

3,0

1,18

0,59

0,65

21,3

12,8

6,4

4,3

3,2

1,28

0,64

0,70

23,0

13,8

6,9

4,6

3,5

1,38

0,69

0,75

24,7

14,8

7,4

4,9

3,7

1,48

0,74

0,80

26,3

15,8

7,9

5,3

4,0

1,57

0,79

0,85

28,0

16,8

8,4

5,6

4,2

1,68

0,84

0,90

29,7

17,8

8,9

5,9

4,5

1,78

0,89

0,95

31,4

18,8

9,4

6,3

4,7

1,88

0,94

1,00

33,1

19,9

10,0

6,6

5,0

1,99

1,00

1,05

34,8

20,9

10,5

7,0

5,2

2,09

1,05

1,10

36,4

21,9

11,0

7,3

5,5

2,19

1,10

1,15

38,2

22,9

11,5

7,6

5,7

2,29

1,15

1,20

39,9

23,9

12,0

8,0

6,0

2,39

1,20

1,25

41,6

24,9

12,5

8,3

6,2

2,49

1,25

1,30

43,3

26,0

13,0

8,7

6,5

2,60

1,30

1,35

45,0

27,0

13,5

9,0

6,8

2,70

1,35

1,40

46,7

28,0

14,0

9,3

7,0

2,80

1,40

1,45

48,3

29,0

14,5

9,7

7,2

2,90

1,45

1,50

50,0

30,0

15,0

10,0

7,5

3,50

1,50

Der Vorteil der CM-Methode gegenüber der Darr-Methode liegt darin, dass man die Mauerwerksfeuchtigkeit sofort am Entnahmeort bestimmen kann. Vergleichsmessungen haben gezeigt, dass die Feuchtigkeitswerte der CM-Methode im Bereich von 0 bis etwa 15 Masse-% Schwankungen von q1–2 Masse-% zur gravimetrischen Feuchtigkeitsbestimmung aufweisen. Im Feuchtigkeitsbereich über 15 Masse-% treten bereits Differenzen bis zu 4 Masse-% auf. Besonders problematisch sind diese Abweichungen der CM-Methode von der Darr-Methode bei der Bestimmung der Estrichfeuchtigkeit, da Grenzwerte beim Verlegen, besonders bei Holzfußböden, eingehalten werden müssen und es aufgrund der Ungenauigkeit der CM-Methode immer wieder zu Schäden kommt. Die Ursache für die Abweichungen konnte noch nicht eindeutig geklärt werden. Möglicherweise wird im CM-Gerät das chemisch gebundene Wasser (Kristallwasser) nicht erfasst, und es beeinﬂussen wahrscheinlich die Probemenge, die Korngröße der Probe und die Temperatur die Ergebnisse maßgebend. Wichtig ist, dass die CM-Messung nur bei einem homogenen Bohrgut (Bohrmehl) richtige Ergebnisse liefern kann. Bei größerer Körnung des Bohrgutes treten auch größere Abweichungen auf. In der Praxis wird zunächst das Bohrgut aus dem 101

Baustoffanalysen

Tabelle 3.4: CM-Gerät Feuchtigkeitsgehalt-Gasdruck

Mauerwerk entnommen und anschließend eine gewisse Bohrgutmenge abgewogen, wobei sie zwischen 5 und 20 Gramm liegen soll. Bei beispielsweise 10 g entspricht dann der Druck in bar multipliziert mit 10 dem Feuchtigkeitsgehalt (siehe Tabelle 3.4). Thermometrische Verfahren Dieses Verfahren basiert auf der Erkenntnis, dass die thermische Leitfähigkeit (= Wärmeleitfähigkeit) eines porösen Materials unter anderem vom Wassergehalt abhängt. Eine volumensmäßige Feuchtigkeitszunahme von etwa 1 % führt zu einer Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit um etwa 7 %. Zunächst werden Thermoelemente in Bohrlöcher eingebracht. Während des Messvorganges wird die Wand lokal aufgeheizt und der Temperaturanstieg in Abhängigkeit von der Zeit in einem Diagramm aufgetragen. Bei einem hohen Feuchtigkeitsgehalt wärmt sich die Wand entsprechend rascher auf als bei einem niedrigen, da die Wärmeleitfähigkeit durch die Feuchtigkeit erhöht wird. Aufgrund der Aufheizzeit lässt sich der Feuchtigkeitsgehalt feststellen. Beim thermometrischen Verfahren treten folgende Probleme auf: t t t t t

Gefügestörung durch das Einbringen der Thermoelemente Beeinﬂussung der Feuchtigkeitsverteilung durch das Temperaturfeld Wärmeableitung über die Thermoelemente fehlerhafte Ermittlung der Lage der Thermoelemente Verlustfreier Wärmeübergang zwischen Baustoff und Sonde ist häuﬁg nicht gewährleistet.

Tensiometrische Verfahren Beim tensiometrischen Verfahren wird in einem Bohrloch die relative Luftfeuchtigkeit im Gleichgewichtszustand zwischen feuchtem Material und Luft ermittelt und auf diesem Wege die Sorptionsisothermen erfasst. Auch hier treten einige Störfaktoren auf: t t t

Temperaturabhängigkeit der Luftfeuchtigkeit Einﬂuss des Elektrolytgehaltes auf die Gleichgewichtsfeuchtigkeit zunehmende Ungenauigkeit bei hoher Materialfeuchtigkeit.

Chemische Verfahren Zu den chemischen Verfahren zählt z.B. die Farbindikationsmethode, bei der die entsprechenden Eigenschaften bestimmter Salze ausgenützt werden. Eine Salzlösung oder damit getränkte Papierstreifen werden mit dem Baustoff in Berührung gebracht. Nach einiger Zeit zeigt der Farbumschlag den ungefähren Feuchtigkeitsgehalt an. Bei diesem Verfahren handelt es sich um eine reine Oberﬂächenanalyse, die jedoch wenig Aussagekraft hat. Derartige Oberﬂächenmessungen sind bisher weitgehend auf Estriche beschränkt geblieben. [66] Bei der Titration einer zerkleinerten Probe mit der Karl-Fischer-Tinktur wandelt sich das darin enthaltene Jod und Schwefeldioxid mit dem Wasser der Probe zu Schwefelsäure und Jodwasserstoff um. Das Ende der Titration ist durch eine plötzliche Braunfärbung gegeben, der Feuchtigkeitsgehalt kann dann über die Menge (Anzahl der Tropfen) der Tinktur ermittelt werden. Ungenauigkeiten können bei diesem Verfahren besonders durch eine ungenügende Probenzerkleinerung auftreten. Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

102

Computertomograﬁe, Ultraschall-Laufzeit Versuche haben gezeigt, dass solche Verfahren durchaus eine Unterscheidung zwischen feuchtem und trockenem Material gestatten. Inwieweit sie jedoch eine quantitative Ermittlung der Feuchtigkeit zulassen, ist derzeit noch unzureichend geklärt. Den neuesten Erkenntnissen folgend liefert die Computertomograﬁe, die aus der Medizin stammt, recht brauchbare Ergebnisse. Die Kosten dafür sind allerdings derzeit noch viel zu hoch. Infrarotradiograﬁe Die Infrarotradiograﬁe registriert die von der Materialoberﬂäche im infraroten Spektralbereich ausgesandte elektromagnetische Eigenstrahlung (thermische Strahlung). Mit zunehmendem Wassergehalt sinkt der Wärmedurchlasswiderstand, wodurch auch die Oberﬂächentemperatur absinkt. Das heißt, je feuchter das Mauerwerk ist, desto geringer das Reﬂexionsvermögen. Derzeit ist man zwar bemüht, die Aussagefähigkeit der Methode zu verbessern, es ist jedoch bisher lediglich ein qualitativer Nachweis von Wasser möglich. Außerdem erfasst die Infrarotradiograﬁe auch nur den unmittelbaren Oberﬂächenbereich. Mikrowellenverfahren Diese Methode zählt zu den zerstörungsfreien Feuchtigkeitsmessverfahren. Das Messprinzip beruht auf dem Messen des Energieverlustes, der entsteht, wenn Flüssigkeiten von außen durch Mikrowellen hoher Frequenz bis zur Resonanz angeregt werden. Dort zeigen dann viele ﬂüssige Stoffe ihr Maximum an Absorption. Bei den meisten Materialien wie Holz, Mauerwerk oder anderen Baustoffen lässt sich auf diese Weise der Wassergehalt bis in eine Tiefe von 20 bis 25 cm bestimmen. Das Mikrowellenverfahren ist ein sehr schnelles, aber auch sehr teures Verfahren, die Bauteilfeuchtigkeit lässt sich aber sofort ablesen. Bei bestimmten Geräten sind allerdings zum Schutz der Gesundheit Maßnahmen zu treffen. Zudem ist eine ebene Unterlage notwendig, da es sonst zu Problemen beim Ankoppeln kommt. Vergleichende Untersuchungen der Autoren zwischen dem Mikrowellenverfahren und der Darr-Methode an Ziegelmauerwerk haben gezeigt, dass Handmikrowellengeräte viel zu ungenau sind, was wahrscheinlich auf Probleme mit dem Ankoppeln zurückzuführen ist. Aus diesem Grund sollten Handmikrowellengeräte zur Feuchtigkeitsgehaltsbestimmung von Mauerwerk nur für eine qualitative, nicht jedoch für eine quantitative Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes von Wandbildnern verwendet werden. Kernphysikalische Verfahren Zu diesen Verfahren gehören die Methoden der Gamma- und Neutronenstrahlung. Gammastrahlung Sowohl die Absorption (Durchstrahlung) als auch die Reﬂexion der Gammastrahlung ändert sich mit der Dichte, aber auch mit der Feuchtigkeit des zu untersuchenden Mediums. In der Regel wird die Absorptionsmethode angewendet, wobei sich das zu untersuchende Material zwischen der Strahlungsquelle und dem Detektor beﬁndet. Problematisch ist das Absorptionsverfahren bei erdberührten Kellerwänden, da vorerst das Mauerwerk frei103

Baustoffanalysen

gelegt werden muss, um den Detektor anbringen zu können. Grundsätzlich kann gesagt werden, dass der große gerätetechnische Aufwand, die erforderlichen Strahlenschutzmaßnahmen und auch die hohen Anschaffungskosten das Verfahren der Gammastrahlung nicht verbreiten ließen. Neutronenstrahlung (Neutronenbremsverfahren) Bei diesem Verfahren treffen schnelle Neutronen bei der Baustoffdurchdringung auf Wasserstoffatome und werden durch Stoßvorgänge an deren Kernen abgebremst. Die an die Stoßpartner abgegebene Energie ist umso größer, je mehr ihre Massen übereinstimmen. Dies ist z.B. bei Wasserstoff der Fall. Die Intensität der so entstehenden thermischen Neutronen dient als Maß für den Wasserstoffanteil der Proben. Folgende Nachteile dieses Verfahrens sind zu nennen: t t t

t t

Chemisch gebundenes Wasser wird in das Ergebnis einbezogen. Der Messeffekt ist nicht selektiv für Wasserstoff. Beim Reﬂexionsverfahren ist die Eindringtiefe vom Feuchtigkeitsgehalt abhängig, was aufwändige experimentelle Voruntersuchungen erforderlich macht. Größe und Geometrie des Messvolumens sind unbekannt. Jede inhomogene Feuchtigkeitsverteilung beeinﬂusst die Intensität der gemessenen Strahlung.

Kernspintechnik zur Feuchtigkeitsmessung Zunächst wird ein starkes Magnetfeld aufgebaut. Dadurch werden die Wasserstoffatome im Spin (Eigendrehimpuls der Elementarteilchen und Atomkerne) gleichgerichtet. Danach werden sie gestört und können – ähnlich dem Radar – erfasst werden. Ein wesentlicher Nachteil ist der hohe Preis. Elektrische Verfahren Messgeräte zur Bestimmung des elektrischen Widerstandes bzw. der Kapazität sind zur Messung der Holzfeuchtigkeit gut geeignet (Bild 3.14, Bild 3.15). Zur Messung von Mauerwerksfeuchtigkeit jedoch sind sie kaum geeignet, da sie keine gesicherten Werte liefern, sondern nur einen Rückschluss auf Feuchtigkeit überhaupt erlauben. Die Hauptursache des Nichtfunktionierens sind die Mauersalze und die Abhängigkeit der Leitfähigkeit von unterschiedlichen Salzkonzentrationen. Ein Vergleich der speziﬁschen Leitfähigkeiten X (nach W. Jost und J. Troe) [43] zeigt die Problematik dieses Messverfahrens. Tabelle 3.5: Speziﬁsche Leitfähigkeiten bei 18° C [43]

Stoff reines Wasser 25 % NaCl-Lösung 25 % CaCl2-Lösung

X [1/8·cm) 0,43.10–9 0,21 0,18

Bei steigender Mauersalzkonzentration erhöht sich die speziﬁsche Leitfähigkeit. Bei einer Feuchtigkeitsverminderung im Mauerwerk steigt die Salzkonzentration. Daraufhin würde ein elektrisches Widerstandsmessgerät in diesem Fall auf eine Feuchtigkeitserhöhung eben durch die erhöhte Salzkonzentration schließen, obwohl in Wirklichkeit das Mauerwerk trockener als vorher ist. Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

104

Niederfrequenz-Feuchtetomograﬁe [37] Mithilfe einer im niederfrequenten Bereich arbeitenden Feuchtetomograﬁe lassen sich von der Bauteiloberﬂäche aus Feuchtigkeitsverteilungen des Mauerwerks analysieren, indem in unterschiedlichen Tiefen speziﬁsche elektrische Widerstände als komplexe Kenngrößen gemessen werden. Aus einer Vielzahl von Messpunkten sind Tomogramme des speziﬁschen elektrischen Widerstandes bestimmbar, die sich dann über Kalibrierfunktionen in Feuchtigkeitstomogramme überführen lassen. Die Kalibrierung der Umrechnungsfunktionen ist mit Probenentnahmen verbunden, die im Vergleich zu einer gravimetrischen Untersuchung auf Teilbereiche beschränkt bleiben kann. Eine Anwendung dieses Verfahrens ist hauptsächlich im denkmalgeschützten Bereich und für Nachuntersuchungen, bei denen eine Probenentnahme auf ein Minimum beschränkt werden soll, gegeben.

Maximale Wasseraufnahme

3|3|2

Für die Ermittlung der maximalen Wasseraufnahme bestehen unterschiedlichste Vorschreibungen, die auch unterschiedliche Ergebnisse liefern. Um eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu erhalten und als Basis für eine einheitliche Normvorschreibung in der ÖNORM B 3355-1 [225] wurden an der TU-Wien, Institut für Hochbau und Industriebau, Untersuchungen der unterschiedlichen Methoden durchgeführt und eine Empfehlung, die in der ÖNORM B 3355-1 enthalten ist, abgegeben [145]. Für die Bestimmung der maximalen Wasseraufnahme sollten grundsätzlich nur Verfahren Anwendung ﬁnden, bei denen die Verhältnisse am Objekt am wirklichkeitsgetreuesten im Labor nachgestellt werden. Aus diesem Grund wurden bei der Untersuchung [138] 138]] vorerst Versuche zur Wasseraufnahme an Vollziegeln mit einer bis zu 5-monatigen (~ 150 Tage) atmosphärischen Wasserlagerung durchgeführt. Nach diesem Zeitraum konnte im Wochenrhythmus keine Gewichtszunahme der mit mindestens 3 cm Wasserüberdeckung gelagerten Ziegel festgestellt werden. Am Beispiel eines Ziegels ist in Abbildung 3.4 die Zunahme des Durchfeuchtungsgrades dargestellt und daraus ersichtlich, dass bereits nach 2 Minuten (= 120 Sekunden) bis zu 70 % der Feuchtigkeitsaufnahme eintrat und nach 10 Minuten (= 600 Sekunden) rund 80 % der Poren mit Wasser gesättigt sind. Für die restlichen 20 % der Feuchtigkeitsaufnahme wird dann ein weiterer Zeitraum von rund 5 Monaten benötigt.

105

Baustoffanalysen

Abbildung 3.4: Zeitlicher Verlauf des Durchfeuchtungsgrades

Nachdem für Untersuchungen am Bauwerk keine Zeiträume von über 5 Monaten zur Verfügung stehen, musste ein Verfahren gefunden bzw. eine Empfehlung für eine bestehende Prüfvorschrift abgegeben werden, die den Verhältnissen der 5-monatigen atmosphärischen Wasserlagerung am nächsten kam. Untersucht wurden: t t t t t t t t

24 Std. Wasserlagerung (Wmax-24) – ÖNORM B 3122 48 Std. Wasserlagerung (Wmax-48) 72 Std. Wasserlagerung (Wmax-72) 96 Std. Wasserlagerung (Wmax-96) – analog DIN 51056 120 Std. Wasserlagerung (Wmax-120) 30 Min. Kochen + 4 Std. Wasserlagerung (Wmax-KO1) – DIN 51056 24 Std. Wasserlagerung + (4+2) Std. Kochen (Wmax-KO2) – ÖNORM B 3122 30 Min. Vakuumlagerung (Wvak) – DIN 51056.

Zur Ermittlung des Einﬂusses der Probengröße erfolgte eine Zerkleinerung der Vollziegel und Einteilung in die Kornfaktionen 2/4, 4/8, 8/16 und 16/32 mittels Prüfsieben nach ÖNORM B 3304 [222]. 24–120 Stunden Wasserlagerung (Wmax-24, Wmax-48, Wmax-72, Wmax-96, Wmax-120) ÖNORM und DIN über die Prüfung von Naturstein sowie keramischer Werkstoffe geben für die „Tränkung unter Atmosphärendruck“ eine Wasserlagerung mit mindestens 3 cm Überdeckungshöhe an. Wasserlagerung und Kochversuch (Wmax-KO1, Wmax-KO2) Hinsichtlich einer Bestimmung der maximalen Wasseraufnahme mittels „Tränkung durch Kochen“ gibt die DIN ein Verfahren mit 30-minütigem Kochen und anschließender 4-stündiger Wasserlagerung und die ÖNORM eines mit 24-stündiger Wasserlagerung, anschließendem 4-stündigem Kochen, einer Auskühlphase und einem nochmaligen 2-stündigen Kochen an. Nach Beendigung der Wasserlagerung ist das Haftwasser an der Baustoffoberﬂäche zu entfernen, sodass diese „mattfeucht“ erscheint, und der Feuchtigkeitsgehalt zu bestimmen. Ein Vergleich der Ergebnisse aus den unterschiedlichen Verfahren und den verschiedenen Korngruppen ergab [138]: t

Bei allen durchgeführten Bestimmungsverfahren der maximalen Wasseraufnahme konnte festgestellt werden, dass mit Abnahme der Korngröße eine Zunahme der Wasseraufnahme zu verzeichnen ist, die im Mittel bis zu 3,0 Masse-%, mit Einzelwerten bis zu 9,5 Masse-% größer sein kann als bei der Bestimmung am Vollstein nach 5 Monaten. Dieser Umstand kann durch die wesentlich größere Oberﬂäche bei kleineren Korngrößen und damit verbunden einem höheren Anteil an Oberﬂächenhaftwasser erklärt werden.

t

Vergleicht man die Granulatgruppen 8/16 und 16/32 bei den Verfahren mit atmosphärischer Wasserlagerung, so zeigt sich, dass mit zunehmender Dauer der Lagerung nach 120 Stunden (= 5 Tage) der Mittelwert der beiden Gruppen dem Endwert nach 5 Monaten relativ gut entspricht.

t

Von den beiden Verfahren, bei denen die Luft durch Kochen ausgetrieben wird, liefert nur die Methode nach ÖNORM (Wmax-KO2) zufrieden stellende Werte. Die nur 30-minütige Kochdauer des anderen Verfahrens (Wmax-KO1) ohne vorherige längere Wasserlagerung liefert in den größeren Granulatgruppen im Mittel um bis zu 3,5 Masse-% geringere Werte. Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

106

t

Die Ergebnisse der Vakuumlagerung (Wvak) zeigen recht deutlich, dass auch nach 5 Monaten noch freie Poren im Ziegel vorhanden sind, die jedoch durch atmosphärische Bedingungen nicht gefüllt werden. Der sich ergebende Wassersättigungskoefﬁzient beträgt rund 0,96.

t

Zusammenfassend können zur Bestimmung der maximalen Wasseraufnahme unter atmosphärischen Bedingungen die nachfolgenden drei Verfahren empfohlen werden: t t t

Wmax-48: 48 Stunden Wasserlagerung mit Körnung 4/16 Wmax-120: 120 Stunden Wasserlagerung mit Körnung 8/32 Wmax-KO2: Bestimmung im Kochversuch mit vorheriger 24-stündiger Wasserlagerung mit Körnung 8/32.

Wasseraufnahme unter Atmosphärendruck – Wmax Die Mauerwerksprobe ist in ein Granulat der Körnung 4/16 mm zu zerkleinern und 48 Stunden mit einer mindestens 3 cm hohen Überdeckung in Wasser zu lagern (Bild 3.9). Alternativ kann nach einer 24-stündigen Wasserlagerung auch ein 4-stündiges Kochen mit anschließender Auskühlphase und einem nochmaligen 2-stündigen Kochen durchgeführt werden. Nach Entfernung der Oberﬂächenhaftwassers erfolgt die Ermittlung der Sättigungsmasse ms und mittels anschließendem Darr-Versuch der Trockenmasse mtr. (3.4) ms mtr

Sättigungsmasse unter Vakuum Masse trocken

[g] [g]

Wasseraufnahme unter Vakuum – Wvak Zur Ermittlung der Wasseraufnahme unter Vakuum sind gemäß DIN 51056 [214] nach einem 15-minütigen Konstanthalten eines Vakuums von 25 mbar innerhalb von 3 Minuten die Probekörper unter Wasser zu setzen und das Vakuum noch weitere 30 Minuten zu halten. Bis zur Bestimmung der Sättigungsmasse mvs sind die Proben noch weitere 30 Minuten unter Atmosphärenbedingungen im Wasser zu lagern. (3.5) mvs mtr

Sättigungsmasse unter Vakuum Masse trocken

[g] [g]

Wasseraufnahme unter Druck – Wd Die Wasseraufnahme unter einem Druck von 15 N/mm2 wird nach dem Entlüften der trockenen Probe nach DIN 52103 [215] bestimmt. Für die im Folgenden beschriebene Bestimmung des Wassersättigungskoefﬁzienten S ist die Kenntnis von der Wasseraufnahme bei Vakuumlagerung Wvak anstelle von der Wasseraufnahme unter Druck Wd ausreichend, wodurch die Bestimmung von Wd in vielen Fällen entfallen kann.

107

Baustoffanalysen

(3.6) mds mtr

Sättigungsmasse unter Druck Masse trocken

[g] [g]

Kapillare Wasseraufnahme – Wkap Zur Bestimmung der kapillaren Wasseraufnahme sind Bohrkerne (Durchmesser ≤ 100 mm) oder Handstücke zu verwenden, die in der Regel bei 40° C bis zur Massenkonstanz getrocknet werden. Anschließend ist die Bestimmung der kapillaren Wasseraufnahme durch Wasserkontaktierung bis zur Massenkonstanz, jedoch zumindest über 48 Stunden durchzuführen, wobei die Eintauchtiefe maximal ein Zwanzigstel der Probenhöhe betragen darf und die Proben entsprechend der Situierung im Mauerwerk zu lagern sind. (3.7) msk mtr

3|3|3

Masse nach kapillarer Wasseraufnahme Masse trocken

[g] [g]

Durchfeuchtungsgrad Die Bestimmung der maximalen Wasseraufnahme ist erforderlich, um den Durchfeuchtungsgrad der Baustoffe im Mauerwerk errechnen zu können. In der Literatur wird dieser Kennwert auch oft als Porenfüllungsgrad bezeichnet.

(3.8) F Wmax

3|3|4

Feuchtigkeitsgehalt Maximale Wasseraufnahme unter Atmosphärendruck

[Masse-%] [Masse-%]

Wassersättigungkoefﬁzient Der Wassersättigungskoefﬁzient S setzt das Volumen der größeren Poren, die sich unter normalem Druck mit Wasser füllen, ins Verhältnis zum Gesamtvolumen der offenen Poren einschließlich der sehr kleinen Poren, die sich nur unter hohem Druck in kurzer Zeit mit Wasser füllen. Als Näherungswert an den Wassersättigungskoefﬁzienten (S-Wert) kann der Verhältniswert zur Wasseraufnahme unter Vakuum angenommen werden.

(3.9) Wmax Wd Wvak

Maximale Wasseraufnahme unter Atmosphärendruck Wasseraufnahme unter Druck (15 N/mm2) Wasseraufnahme unter Vakuum

[Masse-%] [Masse-%] [Masse-%]

Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

108

Restsaugfähigkeit

3|3|5

Die Restsaugfähigkeit R gibt die Differenz zwischen der kapillaren Wasseraufnahme und dem tatsächlichen Feuchtigkeitsgehalt an.

(3.10) F Wkap

Feuchtigkeitsgehalt Kapillare Wasseraufnahme

[Masse-%] [Masse-%]

Hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeit

3|3|6

Die hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeit A stellt jenen Anteil der Gesamtfeuchtigkeit dar, der sich einstellen würde, wenn Wasser nur entsprechend dem Wasserdampfdruck und der Temperatur der Umgebungsluft aufgenommen wird. Im Zuge einer Bauwerksanalyse ist die Bestimmung der hygroskopischen Ausgleichsfeuchtigkeit unbedingt erforderlich, da man sonst den minimal zu erreichenden Feuchtigkeitsgehalt des Mauerwerkes nach der Trockenlegung nicht festlegen kann. Je höher der Salzgehalt im Mauerwerk, desto höher ist die Ausgleichsfeuchtigkeit, da sich die hygroskopischen Eigenschaften der Salze auswirken.

Grundsätzlich ist die Ausgleichsfeuchtigkeit vom Entnahmeort abhängig. Entnimmt man z.B. das erforderliche Ziegelgranulat im Bereich der Verdunstungszone der aufsteigenden Feuchtigkeit, erhält man eine höhere Ausgleichsfeuchtigkeit zufolge meist hoher Salzkonzentration als im Bereich darunter. Die Probenentnahme zur Bestimmung der Ausgleichsfeuchtigkeit hat daher im Bereich der Verdunstungszone zu erfolgen. Zur Bestimmung der Ausgleichsfeuchtigkeit benötigt man ein Ziegelgranulat mit der Korngröße 4/8 mm, das aus den Ziegelköpfen des zu prüfenden Mauer109

Baustoffanalysen

Abbildung 3.5: Schwankungsbereich hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeit

Abbildung 3.6: Messprotokoll hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeit

werkes gewonnen wird. Untersuchungen haben gezeigt, dass ein größerer Probekörper wesentlich länger zur Feuchtigkeitsaufnahme bzw. -abgabe benötigt und dass Proben mit einer Körnung unter 4 mm oder Bohrmehl um bis zum Doppelten höhere Werte liefern können. Abbildung 3.5 zeigt die Schwankungen der Versuchsergebnisse in Prozent bezogen auf ein Granulat der Körnung 4/8 (= 100 %) bei einem Klima von 20° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85 %.

Die Probe wird dem Normklima von 20° C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit im Klimaschrank ausgesetzt (Bild 3.10) und so lange gelagert, bis sich ihre Masse um nicht mehr als 0,1 % pro Tag verändert. Dies ist etwa nach 30 Tagen erreicht. Die anschließende Bestimmung von mk und der Trockenmasse erfolgt dann wie bei der Ermittlung des Feuchtigkeitsgehaltes mittels Darr-Methode.

(3.11) mk mtr

Masse nach Klimalagerung Masse trocken

[g] [g]

Der umgekehrte Weg, nämlich zuerst die Probe zu trocknen und dann erst dem Klima auszusetzen, ist nicht zu empfehlen, da durch die Trocknung die ursprüngliche Kristallstruktur der Salze verändert wird und dadurch eine geringere Ausgleichsfeuchtigkeit zu erwarten ist. Grundsätzlich kann anhand der Ausgleichsfeuchtigkeit A und des Feuchtigkeitsgehaltes F festgestellt werden, ob es sich um aufsteigende oder hygroskopische Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

110

Feuchte handelt. Ist A = F, bedeutet dies, dass es sich ausschließlich um hygroskopische Feuchtigkeit zufolge der Versalzung des Mauerwerkes handelt. In diesem Fall ist die Durchführung eines Verfahrens zur nachträglichen Horizontalabdichtung sinnlos. Der Neuverputz mit einem geeigneten Putzsystem (Sanierputz- oder Feuchtmauerputzsystem) und einer eventuell vorher durchgeführten Schadsalzreduktion ist vollkommen ausreichend. Ist jedoch A < F, handelt es sich, falls nicht schadhafte Rohrleitungen (Kanal, Heizung), Regenabfallrohre oder Oberﬂächenkondensat die Feuchtigkeitsursache sind, um aufsteigende Feuchtigkeit. In diesem Fall muss ein geeignetes Horizontalabdichtungsverfahren mit anschließenden geeigneten ﬂankierenden Maßnahmen (Putz, Mauerwerksentfeuchtung, Schadsalzreduktion, ausreichende Luftzirkulation in den Räumen, Vertikalabdichtung etc.) eingesetzt werden.

Bauschädliche Salze

3|3|7

Grundsätzlich gibt es qualitative und quantitative Salzbestimmungsverfahren. Für eine Bauwerksuntersuchung als Basis für eine Mauerwerkstrockenlegung ist aber immer eine quantitative Analyse zu fordern, um aus den Analysewerten auch die entsprechenden Schlüsse ziehen zu können (Bild 3.11, Bild 3.12). Für spezielle Untersuchungen kann eine chemisch exakte Analyse der Salze (Anionen und Kationen) erforderlich werden, in den meisten Fällen ist aber die Bestimmung der Anionenkonzentrationen und damit die Aussage, ob und in welcher Menge es sich um Chloride (Bild 3.16) , Sulfate (Bild 3.18) oder Nitrate (Bild 3.17) handelt, ausreichend. Für die Probenvorbereitung ist eine entsprechende Probenzerkleinerung, die bei der Entnahme von Bohrmehl entfallen kann, erforderlich. Anschließend erfolgt eine Aufschlämmung im Masseverhältnis von rund 1:10 (mindestens 10 Gramm Probe in 100 ml Wasser) in entmineralisiertem (entionisiertem) Wasser. Um weitestgehend gleiche Verhältnisse wie im Bauwerk zu erhalten, dürfen die Proben während des Aufschlämmens nicht erhitzt werden, sondern sind vor der Analyse nur mehrmals aufzuschütteln. Nach der Analyse des Eluates (Aufschlämmung) sind die Ergebnisse auf Masse-% der Trockenmasse umzurechnen und für die einzelnen Salze anzugeben.

(3.12) SAE SAP mtr mH20

Anionenkonzentration Eluat Anionenkonzentration Probe Trockenmasse Probe Masse Wasser

[mg/l] [Masse-%] [g] [g]

Für die eigentliche chemische Analyse sind Fehlergrenzen der Bestimmung zwischen 5 % und 10 % der Messwerte in Abhängigkeit der zu bestimmenden Anionen durch geeignete Kontrollmaßnahmen im Labor zu sichern.

111

Baustoffanalysen

In der Praxis hat sich eine Voruntersuchung mittels einfacher Methoden (Streifentests) zur Festlegung von Probenverdünnungen für die genaue Analyse bewährt. pH-Wert Die Analyse des pH-Wertes hat mit einer Genauigkeit von 5 Zehntel zu erfolgen und kann über das Prinzip des Farbvergleiches, über Indikatorlösungen oder mit einem handelsüblichen pH-Meter durchgeführt werden. Gesamtsalzbelastung Wenn eine Angabe der Gesamtsalzbelastung erforderlich ist, kann diese entweder direkt über die Bestimmung des Verdampfungsrückstandes oder indirekt über die Messung der speziﬁschen Leitfähigkeiten eines Filtrates angegeben werden. Die Ergebnisse stellen im Gegensatz zur Anionenbestimmung die gesamte Menge an Salzen (Anionen und Kationen) dar.

3|3|8

Mörtel- und Putzbestandteile Die Bestimmung von Mörtel- und Putzbestandteilen ist für die Instandsetzung von denkmalgeschützten Objekten im Hinblick auf die von den Denkmalschützern geforderte Materialkonformität oft von Bedeutung. Fugenmörtel und Putze bestehen aus Bindemittel und Zuschlagstoff, wobei unterschiedlichste Mischungsverhältnisse und Materialien verwendet wurden. Mit den dem Stand der Technik entsprechenden Prüfverfahren ist es möglich, historische Mörtel und Putze zu analysieren und dadurch die Bindemittelart, die Art und Sieblinie des Zuschlagstoffes und ein ungefähres Mischungsverhältnis anzugeben. Schichtaufbau Die erste allgemeine Untersuchung der Situation vor Ort erfolgt visuell nach dem Augenschein. In weiterer Folge werden im Prüfstellenbereich örtliche Sondierstellen angelegt sowie in Erweiterung dieser Stellen eine Probenentnahme von größeren Mörtel-, Putz- und Beschichtungsteilen durch Ausstemmen durchgeführt. Die Messung der Schichtdicken eines Putzaufbaus erfolgt mittels elektronischer Schiebelehre. Im Labor kann dann eine weitere Bestimmung unter einem Stereomikroskop an ausgewählten Proben erfolgen. Festigkeit Wenn eine Aussage über die Druckfestigkeit des Putzmörtels erforderlich ist, kann die Bestimmung mit dem in Kapitel 3|3|9 beschriebenen Stempeldruckverfahren erfolgen. Abreißfestigkeit, Haftzugfestigkeit Eine Prüfung der Abreißfestigkeit zur Ermittlung des Haftverhaltens eines Putzes am Putzgrund kann nach einschlägigen Normen (ÖNORM EN 1015/ Teil 12 unter Beachtung der EN 24624) und an ausgewählten Einzelprüfstellen mit Prüfstempeln 50 mm erfolgen. Raumgewicht Eine Abschätzung des Raumgewichtes eines Mörtels im Ist-Zustand erfolgt an Bruchstücken. Die gewonnenen Bruchstücke werden zu diesem Zweck Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

112

durch Trockenschneiden und –schleifen auf volumenmäßig leicht erfassbare Probestücke zurechtgearbeitet und danach Volumen und Masse (ohne weitere Behandlung) bestimmt. Chemisch-technische Untersuchung der Mörtelzusammensetzung Die Analyse der Bindemittel in einem Mörtel oder Putz erfolgt nach entsprechender Probenaufbereitung mittels der Röntgenﬂuoreszenzanalyse (RFA-Analyse), die des Zuschlagstoffes mittels Siebanalyse. Neben der Korngrößenverteilung des Zuschlagstoffes ist auch noch die Art des Zuschlagstoffes (kalzitisch oder karbonatisch) zu bestimmen. Probenvorbereitung Für die Analyse des Mörtelanteils < 0,06 mm („Bindemittelanteil“) werden die gewonnenen Proben in Xylol aufgeschlämmt und einer mehrtägigen Behandlung mit Ultraschall unterworfen, wodurch die Bindungen der Bestandteile gelöst werden. Die Aufschlämmung wird im Anschluss durch ein Sieb von 0,063 mm Maschenweite gegossen. Die durchlaufende XylolPhase enthält einen Großteil des Bindemittels mit üblicherweise geringen Mengen von Feinstanteilen aus dem Zuschlag. Diese Aufschlämmung wird anschließend zur Rückgewinnung des Bindemittels abdekandiert, eingedampft und zu Pellets gepresst. Ergänzend hierzu erfolgt eine Bestimmung am Gesamtmörtel. Hierfür werden die Proben mittels Mörser in einer Edelstahlschale vorsichtig zerkleinert. Im Anschluss wird auch hier ein Probenteil zu Pellets verarbeitet und der RFA-Untersuchung zugeführt. RFA-Analyse Die chemische Bestimmung der Haupt- und Nebenbestandteile der zuvor aufbereiteten Proben erfolgt mithilfe der energiedispersiven Röntgenﬂuoreszenzanalyse (RFA), wobei ein entsprechendes gerätespeziﬁsches Auswerteprogramm zur Anwendung gelangt. Zusätzlich wird als Beurteilungshilfe auf bereits durchgeführte Untersuchungen verschiedener Bindemitteltypen zurückgegriffen. Die Berechnung der Bindemittelkomponenten erfolgt unter Heranziehung des CO2-Gehaltes und auf Basis ausgewählter Leitbestandteile. Abbildung 3.7: Auswertung Siebanalyse Zuschlagstoffe

113

Baustoffanalysen

Siebanalyse Die Bestimmung der Zuschlagzusammensetzung erfolgt nach Probenvorbereitung mittels einer Siebanalyse (nach ÖNORM B 4412 [228]) im Bereich von 0,125 mm bis zum Größtkorn. Die Zuordnung der Fraktion 0,063 bis 0,125 zum Bindemittel oder zum Zuschlagstoff erfolgt nach mikroskopischer Beurteilung.

3|3|9

Festigkeitsbestimmungen Die Errichtung eines Mauerwerks aus Ziegeln oder Natursteinen ist als eines der ältesten Bauverfahren anzusehen, dessen Anwendung und Dimensionierung nach handwerklichen Regeln erfolgt, die in Jahrhunderten entwickelt, verfeinert und verbessert worden sind. Mauerwerk ist ein altes Konstruktionselement, das sich im Laufe der Zeit unter anderem durch einfache Herstellung und Verarbeitung, Dauerhaftigkeit und Wiederverwendbarkeit bewährt hat. Grundsätzlich hängt also die Mauerwerksfestigkeit von der Qualität der Steine, des Mörtels und der Verarbeitung (Handwerksarbeit) ab. Weiters wird das Tragverhalten einer Wand durch das Verhältnis der Verformungsmodule der beiden Komponenten beeinﬂusst. Das Bruchverhalten von Mauerwerk kann in der Theorie als geklärt angesehen werden, wobei jedoch die mathematische Formulierung der allgemeinen Zusammenhänge schwierig ist. Insbesonders liegt die Schwierigkeit darin, nachträglich die Materialkennwerte – besonders die des Mörtels – am historischen Mauerwerk zu bestimmen und in ausreichender Zahl ungestörte Proben entnehmen zu können. Trotzdem sind im Zuge der Altbausanierung und der Erhaltung historisch wertvoller Gebäude Versuche zur Bestimmung der Mauerwerksfestigkeit von großer Bedeutung. Die gebräuchlichen oder möglichen Prüfverfahren zur Bestimmung der Druckfestigkeit [153] von zentrisch gedrücktem Mauerwerk können in zwei Gruppen eingeteilt werden: t

direkte Methoden: – Entnahme von Mauerwerksprobekörpern – Insitu-Prüfung mit Hilfe von Druckdosen (Flat-Jacks) – Entnahme von Fugenbohrkernen

t

indirekte Methoden: – Entnahme der Einzelkomponenten – zerstörungsarme Komponentenprüfung mit dem Rückprallhammer – Anwendung mechanischer Wellen

Entnahme von Mauerwerksprobekörpern Die Entnahme von prismatischen Mauerwerksproben kann als bewährtes Verfahren angesehen werden, wenn es gelingt, ausreichend große Probekörper in genügender Anzahl zu erhalten. Weiters ist es notwendig sicherzustellen, dass die Prüfkörper von der Entnahme über den Transport in eine Prüfanstalt bis zum Einbau in die Prüfmaschine ungestört sind. Die Prüfkörper werden durch Schneiden mit einer Diamantsäge entnommen und sind durch ihre Größe bedingt entsprechend schwer, weshalb dieses PrüfBauwerksanalyse und Sanierungskonzept

114

verfahren durch den hohen Materialaufwand – Schneiden, Entnahme, Transport – sehr kostenintensiv ist. Insitu-Prüfung mithilfe von Druckdosen (Flat-Jacks) Die Bestimmung von Mauerwerkseigenschaften mithilfe der Flat-JackMethode ist das einzige Verfahren, das insitu angewendet werden kann. Es kommt aus der Felsmechanik und wurde zur Bestimmung von Gebirgsspannungen entwickelt. Flat-Jacks sind stählerne ﬂache Druckdosen, die an einem Ölkreislauf mit Pumpe angeschlossen sind. An jenen Stellen, in die das Flat-Jack versetzt werden soll, werden Schlitze – der Druckdosengröße entsprechend – mit einer Kettensäge geschnitten. Um vom hydraulischen Druck auf die tatsächliche Spannung schließen zu können, müssen für jedes Flat-Jack Korrekturfaktoren im Labor ermittelt werden. Mit der Flat-JackMethode können im Mauerwerk zwei Größen gemessen werden: t t

vorhandener Spannungszustand in einem Bauteil Bestimmung der Druckfestigkeit bzw. der Spannungs-Dehnungs-Linie.

Entnahme von Fugenbohrkernen Die Prüfung von Fugenbohrkernen ist ein Verfahren, bei dem die Druckfestigkeit des Mauerwerks über die Spaltzugfestigkeit von Fugenbohrkernen ermittelt wird. Ein Fugenbohrkern wird durch die Lagerfuge horizontal in zwei symmetrische Ziegelkreisabschnitte geteilt, dessen Durchmesser wegen der Geometrie von altem Mauerwerk zirka 10 cm beträgt. Die Fugenbohrkerne werden mit einer diamantbestückten Bohrkrone unter vorsichtig dosierter Wasserspülung oder trocken aus dem Mauerwerk gewonnen. Fugenbohrkerne zeigen im Spaltzugversuch das gleiche Bruchverhalten wie Proben aus nur einem Material. Die Bruchlasten sind jedoch geringer als bei homogenen Proben, wobei das Ausmaß der Abminderung der Spaltzugfestigkeit auch hier von den Verformungseigenschaften der Komponenten Stein und Mörtel abhängig ist. Ermittlung der Steindruckfestigkeit Für die Bestimmung der Steindruckfestigkeit werden ganze Steine oder Teile aus dem Mauerwerksverband herausgearbeitet. Die Prüfung der Druckfestigkeit von Mauer- und Hohlziegeln ist in EN 772-1 [229] bzw. ÖNORM B 3200 [221] geregelt. Hierin wird gefordert, dass mindestens fünf ganze Ziegel verwendet werden. Die Druckﬂächen müssen entweder plan geschliffen sein oder mit einem Mörtel abgeglichen werden. Bei der Bestimmung der Druckfestigkeit der Ziegel von historischem Mauerwerk ist es jedoch möglich, dass beim Herauslösen Ziegel zerbrechen und daher keine ganzen Ziegel für die Druckprüfung – wie in der Norm gefordert – zur Verfügung stehen. In diesem Fall stehen Umrechnungsfaktoren für unterschiedliche Prüfkörpergrößen zur Verfügung. Bestimmung der Mörteldruckfestigkeit – Normprüfung Die normgemäße Bestimmung der Mörteldruckfestigkeit erfolgt an drei Mörtelprismen mit den Abmessungen 40 x 40 x 160 mm. Zunächst werden die Mörtelprismen auf Biegezug geprüft, an den verbleibenden sechs Bruchhälften wird in einer Prüfvorrichtung die Druckfestigkeit ermittelt. 115

Baustoffanalysen

Dabei wird die Belastung über zwei Druckplatten auf die ebenen Prismenﬂächen aufgebracht. Bestimmung der Mörteldruckfestigkeit – Stempeldruckmethode Da der Mörtel in der Mauerfuge jedoch unter anderen Lagerungsbedingungen als im Labor erhärtet, unterscheiden sich deshalb seine Kennwerte deutlich von denen der Mörtelprismen. Daher versuchte man in Deutschland, kleine Mörtelprüfkörper aus der Lagerfuge herauszusägen. Dabei wird allerdings besonders bei weichen Mörteln das Mörtelgefüge erheblich gestört, wodurch bei einer Druckprüfung zusätzliche Unsicherheiten entstehen. Weiters ergaben sich Schwierigkeiten, einen Formfaktor zu ﬁnden, um die erhaltenen Druckfestigkeiten mit denen der größeren Mörtelprismen vergleichen zu können. Um den Einﬂuss der Größe des Zuschlagstoffes auszuschließen, wurde die Kantenlänge der gesägten Mörtelprismen mit dem zweifachen Durchmesser des größten Zuschlagkorns festgelegt. Da historische Mörtel meistens sehr große Zuschlagkörnungen besitzen, fällt diese Prüfweise aufgrund der zu geringen Dicke der Lagerfugen zur Gänze aus. Ein alternatives Verfahren – die Stempeldruckmethode – wurde an der TUWien, Institut für Hochbau und Industriebau, weiterentwickelt und verbessert. Bei den Versuchen spielt die Dicke der Lagerfuge eine wesentliche Rolle. Vor dem Stempeldruckversuch werden die Mörtelproben beiderseits mit einer 5 mm starken Gipsschicht abgeglichen, um die bei der Probenentnahme entstandenen Unebenheiten auszugleichen. Die Proben werden zentrisch zwischen die beiden Prüfstempel ( 25 mm) eingebaut und abgedrückt. Anschließend erfolgt eine nichtlineare Umrechnung der Prüfwerte auf die Mörteldruckfestigkeit gemäß Norm. Beispiel 3.2: Mörtelprüfung – Stempeldruckmethode [153]

Zerstörungsarme Prüfung mit dem Rückprallhammer In einigen Arbeiten wurden Untersuchungen durchgeführt, um einen Zusammenhang zwischen den Rückprallwerten am Ziegel und dessen Druckfestigkeit zu ﬁnden. Dabei zeigte sich, dass die Versuchsergebnisse mehr oder weniger stark streuten, wobei die Streuungen mit wachsender Ziegelfestigkeit zunahmen. Deshalb entschloss man sich, dieses Verfahren nur bis zu einer Druckfestigkeit von 30 N/mm² anzuwenden, die aber im Altbau meist ausreicht. Da der Schlagbolzen für die Bestimmung von Rückprallwerten am Mörtel zu groß ist, muss er adaptiert werden, indem man eine längliche Schneide aufsetzt. Zur Bestimmung der Mörteldruckfestigkeit konnten Zusammenhänge zwischen dem Eindringverhalten hergestellt werden. Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

116

Vergleiche mit der Laborprüfung zeigen auf der „sicheren Seite“ liegende Abweichungen der Eindring- und Rückprallprüfungen von bis zu 40 %, die sich auf der einen Seite durch die gesicherte Umrechnung (Abweichungen bis zu 20 %) und auf der anderen Seite durch Inhomogenitäten im Mauerwerk sowie die Feuchtigkeit des Mauermörtels (Laborprüfung an trockenen Proben – Eindringprüfung im Bauwerkszustand) begründen lassen. Beispiel 3.3: Eindringprüfung –Mörteldruckfestigkeit [153]

Anstriche Häuﬁge Aufgabenstellungen in der Praxis sind, einerseits den Nachweis zu erbringen, dass der vorhandene Farbanstrich den Angaben im Leistungsverzeichnis entspricht oder nicht entspricht und andererseits, wie hoch die organischen Anteile im Farbanstrich sind. Ist der organische Anteil in einem Anstrichsystem zu hoch, ist der Anstrich ﬁlmbildend, relativ diffusionsdicht und löst sich großﬂächig von einem feuchten Untergrund ab. Reine Kalkfarben, die oft von den Denkmalschützern gefordert werden, dürfen z.B. organische Anteile bis zu 2 % enthalten. Rasterelektronenmikroskopie Über die Rasterelektronenmikroskopie in Kombination mit der EDX-Spektroskopie kann zusätzlich zum Abbild der Topograﬁe die typische Elementzusammensetzung einer Beschichtung bestimmt werden. Ein Elektronenstrahl wird im Hochvakuum durch elektromagnetische Linsen auf die Probenoberﬂäche fokussiert. Von der Probe emittierte Röntgenstrahlen sind charakteristisch für die jeweilige Elementzusammensetzung und werden zur qualitativen und semiquantitativen Bestimmung verwendet. Die Methode erweist sich als besonders wertvoll, wenn es um die Detektion von charakteristischen Heteroatomen (wie z.B. Chlor, Phosphor) geht. Selbstverständlich können auch Informationen über die Art der Pigmentierung und die eingesetzten Füllstoffe gewonnen werden. Eine erste grobe Abschätzung des Kohlenstoffgehalts (Bindemittel) ist meist ebenfalls möglich. Infrarotspektroskopie Nach erfolgtem Abtrennen der Füllstoffe und Pigmente durch Extraktion kann die Klassiﬁzierung der eingesetzten Bindemittel durch die Infrarotspektroskopie erfolgen. Dies ist durch die Zuordnung von charakteristischen Absorptionsbanden zu den einzelnen funktionellen Gruppen der Bindemittel möglich. 117

Baustoffanalysen

3|3|10

Thermogravimetrie Mittels thermogravimetrischer Analyse wird die Probe unter konstanter Heizrate und deﬁniertem Spülgas aufgeheizt. Messgröße ist dabei die Probenmasse als Funktion der Temperatur. Die Messungen erfolgten meist in einem Temperaturbereich von 50 bis 900° C, wobei die Messzelle bis 600° C mit Stickstoff und ab 600° C mit Luft gespült wird. Unter diesen Bedingungen werden die organischen Anteile in der Beschichtung deﬁniert oxidiert. Es erfolgt eine quantitative Erfassung über die sich ändernde Probenmasse. Röntgenﬂuoreszenzspektroskopie Eine quantitative Analyse der anorganischen Anteile einer Beschichtung (Pigmente, Füllstoffe) kann über die Röntgenﬂuoreszenzspektroskopie erfolgen. Hierbei wird ebenfalls mit Röntgenstrahlen gearbeitet, die als so genannte charakteristische Röntgenstrahlen (Eigenstrahlung, Sekundärstrahlung) dann entstehen, wenn die zu untersuchenden Atome mit harter Röntgenstrahlung beaufschlagt werden. Das von einem Element emittierte Röntgenﬂuoreszenzspektrum besteht aus wenigen charakteristischen Linien, die aber eine eindeutige Identiﬁzierung ermöglichen. Zur quantitativen Analyse wird die Intensität der emittierten Strahlung ausgewertet.

3|3|11

Mikroorganismen Der Nachweis der Art und Intensität eines Mikroorganismenbefalls auf einem Baustoff erfolgt mittels Oberﬂächenkontaktkulturen („Abklatschtechnik“). Dabei wird ein Nährboden auf den zu untersuchenden Baustoff aufgebracht, wodurch Mikroorganismen auf den Nährboden gelangen und diese anschließend unter deﬁnierten Bedingungen bebrütet werden. Die auf dem Nährboden herangewachsenen Kolonien werden ausgezählt und mithilfe eines Lichtmikroskops identiﬁziert. Hieraus können Aussagen über die Art und Intensität des Mikroorganismenbefalls getroffen werden.

3|4

Bauwerksdiagnose Anhand der Untersuchungsergebnisse kann eine Diagnose betreffend des trockenzulegenden Bauwerks erstellt werden. Dabei sind ein umfassendes und zugleich fachübergreifendes Wissen sowie baupraktische Erfahrung erforderlich.

3|4|1

Feuchtigkeit Die Feuchtigkeitsverteilung im Mauerwerk ist maßgebend für die Diagnose des Feuchtigkeitstransportes bzw. der Feuchtigkeitsursache. Die Feuchtigkeitsverteilung im Wandquerschnitt gibt Auskunft über kapillar aufsteigende Feuchtigkeit, seitlich eindringendes Bodenwasser, vagabundierende Feuchtigkeit aus undichten Wasser- und Abwasserleitungen, Feuchtigkeitsbelastung durch eingebrachte Wassermengen während der Bauzeit von z.B. Deckenkonstruktionen etc. Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

118

SEITLICH

KAPILLAR

EINDRINGEND

AUFSTEIGEND

HYGROSKOPISCH

Die in Bild 3.19 dargestellten Analysewerte sind typische Feuchtigkeits- und Schadsalzverteilungen, die sich bei einer Probenentnahme von bis zu 15 Proben je Prüfstelle darstellen lassen. Im Rahmen einer Bauwerksanalyse ist dann vor Ort durch den Gutachter zu entscheiden, in welchen Höhen und Tiefen die Proben zu entnehmen sind und ob die Entnahme von Putzproben erforderlich ist. In den Beispielen sind dann nur mehr einige, auf das optische Schadensbild abgestimmte Messproﬁle, die auch einer praktischen Entnahme entsprechen würden, herausgegriffen. Für die in Bild 3.19 enthaltenen Prüfstellen 1–5 ergibt sich nachfolgender Befund hinsichtlich der Feuchtigkeits- und Schadsalzbeanspruchung:

119

KONDENSAT

Abbildung 3.8: Typische Feuchtigkeitsverteilungen in Wänden

Massive kapillar aufsteigende Feuchtigkeit überlagert von seitlich eindringender Feuchtigkeit. Hohe Konzentrationen an bauschädlichen Chloriden, Sulfaten und Nitraten in der Verdunstungszone, dadurch auch höhere hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeiten in diesen Bereichen.

Beispiel 3.4: Prüfstelle 1

Schadenseintritt nach Einbringung einer Horizontalabdichtung durch hygroskopische Feuchtigkeit. Hohe Belastung an bauschädlichen Chloriden, Sulfaten und Nitraten im Schadensbereich. Horizontalabdichtung funktionsfähig, da Proben unter der Abdichtung eindeutig hohe Feuchtigkeitsbeanspruchung aufweisen und diese kapillar nicht weitertransportiert wird. Ohne eine hohe Schadsalzbelastung kann als Schadensursache ein Feuchtigkeitseintrag durch schadhafte Leitungen oder Kondensat an der gegenüberliegenden Wandseite angesehen werden.

Beispiel 3.5: Prüfstelle 2

Bauwerksdiagnose

Beispiel 3.6: Prüfstelle 3

Erhöhe kapillar aufsteigende Feuchtigkeit, die durch den dichten Sockelputz und eine bereichsweise Putzsanierung mit einem sehr dichten Verputz durch Diffusionsbehinderung in die Höhe geführt wurde. Hohe Belastung an bauschädlichen Sulfaten und Nitraten und nur geringe Beanspruchung durch Chloride in der Verdunstungszone.

Beispiel 3.7: Prüfstelle 4

Im Innenbereich eine vertikale Feuchtigkeitsabdichtung bis in eine Höhe von rund 1 m über Fußboden angebracht, dadurch kapillar aufsteigende Feuchtigkeit bis zur Oberkante der Abdichtung. An der gegenüberliegenden Wandseite keine diffusionsbehindernden Schichten, da die Feuchtigkeitsbelastung in der Kernzone geringer ist. Im Mauerwerk herrscht nur eine geringe Belastung an bauschädlichen Salzen, im Verputz kann eine mittlere bis hohe Konzentration vor allem an Sulfaten festgestellt werden.

Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

120

Im Innenbereich der Verputz bereits entfernt, dadurch das ursprüngliche Schadensbild nicht mehr ersichtlich. Kapillar aufsteigende Feuchtigkeit mit geringen Mengen an Kondensationsfeuchtigkeit an den Wandoberﬂächen. Bauschädliche Chloride und Nitrate in mittleren Konzentrationen und Sulfate in höherer Belastung in der Verdunstungszone vorliegend.

Wichtig in der Praxis ist die planliche Darstellung der Prüfergebnisse (Feuchtigkeitsgehalt und Durchfeuchtungsgrad, Chloride, Sulfate, Nitrate) in einer für Nichtfachleute verständlichen Form. Die Autoren haben sich daher schon seit langer Zeit dafür entschieden, die Prüfergebnisse zu klassiﬁzieren in gering, mittel und hoch und auch entsprechend graﬁsch aufzubereiten. Diese Vorgangsweise hat sich in der Praxis bestens bewährt, da mit dieser Darstellungsmethode jeder Nichtfachmann zurechtkommt und somit die Diagnose leicht verständlich ist (Bild 3.20). Für eine halbquantitative Beurteilung des Feuchtigkeitsgehaltes bei Vollziegelmauerwerk gelten zur Klassiﬁzierung in GERING/MITTEL/HOCH nachfolgende Grenzen: Feuchtigkeitsgehalt:

< 5,0 Masse-% 5,0–10,0 Masse-% > 10,0 Masse-%

GERING MITTEL HOCH

Als materialunabhängiger Parameter der Feuchtigkeitsbelastung kann auch die klassiﬁzierende Beurteilung des Durchfeuchtungsgrades vorgenommen werden: Durchfeuchtungsgrad:

< 20 % 20–60 % > 60 %

GERING MITTEL HOCH

Grundsätzlich gilt, dass eine genaue Diagnose nur dann erstellt werden kann, wenn der Messproﬁlraster objektspeziﬁsch gestaltet ist. Dies bedeutet, dass der Messproﬁlraster umso größer sein kann, je gleichmäßiger die Objektgegebenheiten sind, wie etwa ein nicht unterkellertes Objekt auf ebenem Grund. Der Proﬁlraster muss jedoch umso mehr verdichtet werden, je unterschiedlicher die Objektgegebenheiten sind, wie etwa bei Teilunterkellerung, bei Hanglage oder bei unterschiedlichen Fußbodenniveaus. Ein Mauerwerk gilt baupraktisch als trocken, wenn der Durchfeuchtungsgrad der Baustoffe in der Kernzone weniger als 20 % beträgt (Klassiﬁzierung: 121

Bauwerksdiagnose

Beispiel 3.8: Prüfstelle 5

GERING). Dies bedeutet, dass eine Feuchtigkeitsbelastung des Mauerwerkes über 20 % auf Dauer problematisch ist und dadurch entweder Trockenlegungsmaßnahmen gesetzt werden sollten oder der Bauherr vor Folgeschäden bei Maßnahmenverzicht zu warnen ist.

3|4|2

Bauschädliche Salze Im Zuge einer Bauwerkssanierung ist es nicht nur wichtig zu wissen, welche Anionenkonzentrationen der einzelnen Salzgruppen im Mauerwerk vorliegen, sondern welche Salzkonzentrationen bauwerksschädlich sind. Dabei ist besonderes Augenmerk auf die Verteilung der Schadsalzbelastung im Wandquerschnitt zu legen. Untersuchungen im Keller eines Wiener Palais, bei denen an rund 320 Proben der Feuchtigkeitsgehalt und die Anionenkonzentrationen von Chloriden, Sulfaten und Nitraten ermittelt wurden und die in einem Raster von 50/50 cm in unterschiedlichen Wandtiefen auf einer Fläche von nur 40 m² angeordnet waren, zeigten, dass enorme Schwankungen sowohl im Feuchtigkeitsgehalt als auch in der Salzbelastung vorlagen. Eine nicht auf die Bauwerksgegebenheiten eingehende Probenentnahme hätte beim vorliegenden Objekt Werte aller Kategorien – von trocken bis vollständig durchnässt, von schadsalzfrei bis zur absoluten Versalzung – liefern können. Die erhaltenen Ergebnisse zeigten recht anschaulich, dass ein direkter Zusammenhang zwischen dem Feuchtigkeitsgehalt und der Versalzung besteht und dass durch die Verdunstung und den damit verbundenen Wassertransport zur freien Oberﬂäche an dieser die höchsten Salzkonzentrationen auftreten (Bild 3.21). Durch den Transport der Salze bei kapillar aufsteigender Feuchtigkeit in den Bereich der Verdunstungszone ergibt sich eine entsprechende Anreicherung in den oberﬂächennahen Zonen bis in eine Wandtiefe von rund 15–25 cm.

Abbildung 3.9: Salzverteilung im Mauerwerk bei kapillar aufsteigender Feuchtigkeit

Für die Bauwerksdiagnose ist sowohl eine mengenmäßige als auch eine lagemäßige Erfassung der bauschädlichen Salze unumgänglich, da andernfalls gesetzte Sanierungsmaßnahmen nicht ihre projektierte Wirkung zeigen können. Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

122

Das Vorhandensein von bauschädlichen Salzen in höheren Konzentrationen stellt in jedem Fall ein Negativum für das Bauwerk dar. Der Ausspruch „Die Zeit heilt alle Wunden“ hat in Bezug auf Salze absolut keine Gültigkeit, ausgenommen man denkt in geologischen Zeiträumen von 10.000 und mehr Jahren und betrachtet das Bauwerk als „Wunde in der Umwelt“. Eine mögliche Klassiﬁzierung der zerstörenden Wirkung von bauschädlichen Salzen besteht in der Wertung der Anionenkonzentration (Masse der Anionen bezogen auf die trockene Baustoffprobe). Klasse

1

2

3

4

5

Baustoff

mmol/kg

< 2,5

2,5–8

8–25

25–80

> 80

Chlorid

Masse-%

< 0,01

0,01–0,03

0,03–0,09

0,09–0,28

> 0,28

Sulfat

Masse-%

< 0,02

0,02–0,08

0,08–0,24

0,24–0,77

> 0,77

Nitrat

Masse-%

< 0,02

0,02–0,05

0,05–0,15

0,15–0,50

> 0,50

Als Orientierungshilfe für allfällig erforderliche Maßnahmen ist in Abhängigkeit von ermittelten Salzkonzentrationen in ÖNORM B 3355-1 [225] eine Wertungstabelle enthalten, wobei die getroffene Stufeneinteilung ungefähr auch der nachfolgenden Konzentrationsklasseneinteilung zugeordnet werden kann. Stufe 1: Stufe 2: Stufe 3:

GERING MITTEL HOCH

= = =

keine Maßnahmen erforderlich Maßnahmen im Einzelfall zu entscheiden Maßnahmen erforderlich

Klasse 1+2 Klasse 3 Klasse 4+5

Die schädigende Wirkung von löslichen Salzen kann aus Literaturangaben auch in Konzentrationsklassen, abhängig vom Molekulargewicht (in mmol/kg) der Anionen, bezogen auf das Gewicht des Baustoffes, angegeben werden. Entsprechend dem Molekulargewicht der Chlorid-, Sulfat- und Nitratanionen ergeben sich dann Werte in Masse-%. Die schädigende Wirkung in den einzelnen Klassen ergibt sich wie folgt: s Klasse 1: Salze nur in Spurenelementen vorhanden; Schädigung ausgeschlossen. s Klasse 2: geringe Belastung; unter sehr ungünstigen Nebenbedingungen kann in langen Zeiträumen eine Schädigung auftreten. s Klasse 3: mittlere Belastung; bei stark hygroskopischen Salzen ist eine Wassereinlagerung im Baustoff bereits möglich. Anstriche und Putze besitzen bereits eine verkürzte Haltbarkeit. s Klasse 4: hohe Belastung; hygroskopische Durchfeuchtung und Putzschäden sind zu erwarten. s Klasse 5: extrem hohe Belastung; hygroskopische Durchfeuchtung und Schäden treten bereits in sehr kurzer Zeit auf. Aufgrund der Schadsalzart im Wandquerschnitt kann auf mögliche Durchfeuchtungsursachen geschlossen werden (siehe Kap. 1). Grundsätzlich ist zu bemerken, dass Salze im Mauerwerk meist nur dann schädlich sind, wenn t t t

123

Tabelle 3.6: Konzentrationsklassen für Schadsalze – Anionen

eine mittlere bis hohe Schadsalzkonzentration vorliegt das Raumklima sich regelmäßig und oft ändert der Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerkes > 20 % bei Putzaufbringung ist. Bauwerksdiagnose

3|4|3

Klima, Temperaturen Anhand der Messergebnisse hinsichtlich Raumklima und Wandoberﬂächentemperatur kann eine Diagnose über das Nutzungsverhalten der Bewohner und über bauphysikalische Fehlstellen am Mauerwerk erstellt werden. Eine Klassiﬁkation des Raumklimas von „trocken“ bis „nass“ kann aus der Berechnung und dem Verlauf des vorhandenen Dampfdruckes abgeleitet werden. Bei dem Messbeispiel (Beispiel 3.1) liegt der Mittelwert des vorhandenen Dampfdruckes mit 1331 Pa im Bereich eines „normal feuchten“ Raumklimas. Unter der Annahme, dass sich an den Umfassungsbauteilen des Raumes keine extremen Wärmebrücken beﬁnden, dürfte sich im Beobachtungszeitraum kein Kondensat gebildet haben.

Tabelle 3.7: Klassiﬁkation Raumklima [4]

3|4|4

Art des Raumklimas

vorhandener Dampfdruck [Pa]

trocken

bis 1050

normal feucht

bis 1400

feucht

bis 1650

nass

über 1650

Materialien Aufgrund der Ergebnisse der Baustoffanalysen können Rückschlüsse auf das Alter von Bauteilen gezogen werden. Dies ist des Öfteren bei historisch wertvollen, denkmalgeschützten Bauwerken relevant. Materialanalysen über die Putz- und Mörtelzusammensetzung liefern ebenfalls wertvolle Daten für eine bereichsweise Ergänzung am bestehenden Bauwerk, um gleiche Materialverhältnisse zwischen dem Bestand und der Sanierung zu erhalten.

3|4|5

Festigkeit Als Richtwerte für Mauerwerksfestigkeiten von Wänden mit Verbandsmauerwerk ergaben sich aufgrund zahlreicher Untersuchungen: t t t

Ziegeldruckfestigkeit Mörteldruckfestigkeit charakteristische Mauerwerksfestigkeit

fb = (5,0) 10,0–30,0 N/mm² fm = 0,5–2,0 (3,0) N/mm² f k = (1,0) 1,5–5,0 (6,0) N/mm².

Wobei die charakteristische Mauerwerksdruckfestigkeit f k mit einer Gesamtsicherheit von rund 3,5 dann auf eine zulässige Mauerwerkspressung umzurechnen ist. Für Wände aus Bruchsteinmauerwerk sind noch Abminderungen um bis zu 70 % in Abhängigkeit von der Stein- und Mörtelfestigkeit anzusetzen. Aus der praktischen Erfahrung empﬁehlt sich bei Bestandsmauerwerk mit ordnungsgemäßem Verband und vorhandenen Normalspannungen über 1,0 N/mm² eine festigkeitstechnische Untersuchung des Mauerwerkes.

Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

124

Anstriche

3|4|6

Die Kenntnis der Art des Farbanstriches bzw. der Schichtenfolge der Farbanstriche gibt Hinweise auf verwendete Anstrichsysteme in der Vergangenheit sowie auf bauphysikalische Zusammenhänge. Weiters kann im Schadensfall die Kausalität mit den für das Objekt ungeeigneten Anstrichsystemen hergestellt werden.

Organismen

3|4|7

Die Kenntnis der Intensität und der Art des Mikroorganismenbefalls von Bauteilen ist maßgebend für die Festlegung von Sanierungsmaßnahmen und gibt weiters auch Aufschluss über bauphysikalische Fehlstellen am Bauwerk.

Sanierungsplanung Die Analysewerte wie Feuchtigkeitsgehalt, Durchfeuchtungsgrad, kapillare Wasseraufnahme, Restsaugfähigkeit, hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeit, Chlorid-, Sulfat-, Nitratgehalt etc. helfen den meisten Bauherren kaum weiter, da sie die Auswirkungen der Analysewerte auf die Sanierungsmaßnahmen meist nicht beurteilen können. Grundsätzlich ist die Bauwerksanalyse die Grundlage für die Sanierungsplanung und daher prinzipiell bei jedem Sanierungsobjekt von einem kompetenten Fachmann durchzuführen. Zur Sicherstellung der zeitlich richtigen Zuordnung sind im Projektzeitplan die einzelnen Arbeiten (Zustandserhebung einschließlich Sanierungskonzept, Sanierungsdetailplanung, Überwachung der Ausführung und Kontrolle der Wirksamkeit) einzutragen.

Um jedoch die Ausschreibung gezielt durchführen zu können, muss bekannt sein, welche Horizontalabdichtungsverfahren, ﬂankierende Maßnahmen wie Putzsystem, Vertikalabdichtung, Mauerwerksentfeuchtung, Mauerschadsalzreduktion, Anstrichsystem, Fußbodenaufbau, Raumbelüftung etc. geeignet bzw. erforderlich sind. Die Sanierungsplanung hinsichtlich Mauerwerkstrockenlegung hat in folgenden Schritten zu erfolgen: t t t

Erstellung eines Sanierungskonzeptes auf Basis der Analyseergebnisse Sanierungsdetailplanung inklusive Massenermittlung und Auswahl der Horizontalabdichtungsmethode gemeinsam mit dem Bauherrn Erstellung der Kostenberechnungsgrundlage (Leistungsverzeichnis).

Wichtig ist, dass die Sanierungsplanung auf die Wünsche und Bedürfnisse des Bauherrn abgestimmt wird und dieser über die Vor- und Nachteile der verschiedenen Verfahren bzw. über mögliche Folgeschäden bei Unterlassung von not125

Sanierungsplanung

3|5

Abbildung 3.10: Zeitlicher Projektablauf – ÖNORM B 3355-1 [225]

wendigen Sanierungsmaßnahmen informiert wird. In der ÖNORM B 3355-1 [225] sind die Anforderungskriterien an eine Sanierungsplanung hinsichtlich Mauerwerkstrockenlegung angegeben. Ein alleiniges Sanierungskonzept kann grundsätzlich nicht als Ersatz für eine Sanierungsdetailplanung angesehen werden. Prinzipiell ist die Voraussetzung für den Einsatz irgendeines Horizontalabdichtungsverfahrens natürlich die Tatsache, dass es sich um aufsteigende Feuchtigkeit handelt und nicht etwa um vagabundierende Feuchtigkeit, Kondensationsfeuchte oder eine örtliche, starke Versalzung des Mauerwerkes mit einer damit verbundenen hohen Feuchtigkeitsaufnahme aus der Luft.

3|5|1

Grundlagen des Sanierungskonzeptes Das Sanierungskonzept basiert auf der durchgeführten Mauerwerksanalyse, den Bauwerkserhebungen und den vorgegebenen zukünftigen Nutzungen. Die nachfolgenden Maßnahmen sind im Einzelnen zu begründen und auszuwählen sowie bei Bedarf auch graﬁsch darzustellen (Bild 5.28). Grundsätzlich sollten alle Kontrolluntersuchungen und Wirksamkeitsüberprüfungen von gesetzten Maßnahmen von akkreditierten Prüfanstalten oder von einem mit dem Fachgebiet vertrauten Ziviltechniker oder Sachverständigen durchgeführt werden. Bei denkmalgeschützten Objekten sind in Absprache mit den Mitarbeitern des Denkmalamtes Maßnahmenprioritäten und Möglichkeiten einzelner Maßnahmengruppen sowie der Einsatz bestimmter Materialien festzulegen. Entfernen vorhandener Wandverkleidungen Angaben über die Bereiche, in denen vorhandene innen oder außen liegende Wandverkleidungen zu entfernen sind. Bei der Entfernung von Natursteinsockeln ist darauf zu achten, dass es sich um nichttragende Wandbereiche handelt. Altputzentfernung Entfernen des vorhandenen Putzes (soweit nach der Entfernung von Wandverkleidungen noch vorhanden) bis mindestens 50 cm, besser 1,0 m über die Schadensgrenze. In vielen Fällen empﬁehlt sich die Putzentfernung über die gesamte Wandhöhe oder bis zu durchlaufenden Gesimsen im Außenbereich. Besonders wichtig ist, dass die anfallenden Baurestmassen entweder sofort entfernt oder in Containern zwischengelagert werden. Dadurch ist gewährleistet, dass kein erneutes Einwandern der im Schutt enthaltenen hochkonzentrierten Salze in das Mauerwerk stattﬁndet. Mechanische Reinigung der Wandoberﬂächen Trockenes Abbürsten der Mauersteine und Auskratzen der Mörtelfugen (ca. 2 cm tief) vollﬂächig im Bereich des entfernten Altputzes oder nur in Bereichen mit hoher Schadsalzkonzentration. Ein zweimaliges Durchführen der Arbeiten kann im Bereich hoher Schadsalzkonzentrationen nach Putzentfernung und vor Neuputzaufbringung erforderlich werden. Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

126

Sandstrahlen Abstrahlen der Wandﬂächen mittels Aluminiumsilikat zur Porenöffnung und Förderung des Austrocknungs- und Kristallisationsvorganges in Bereichen extrem hoher Schadsalzkonzentration. Die Maßnahmen sind nach oder maximal kurz vor dem Einbringen einer Horizontalabdichtung durchzuführen. Horizontalabdichtung des Mauerwerks Horizontalabdichtung von festzulegenden Mauerwerksbereichen in Höhe einer zu deﬁnierenden Abdichtungsebene, z.B. in Höhe einer einzubringenden Flächenabdichtung des Fußbodens oder über dem anschließenden Gelände etc., durch nachfolgende Verfahren (ÖNORM B 3355-2): t t t

mechanisches Verfahren Injektionsverfahren elektrophysikalische Verfahren.

Die Einsatzgrenzen und Anwendungsgebiete der einzelnen Verfahren sind zu beachten und entsprechend der Objektgegebenheiten, der Analysewerte und Vorgaben des Auftraggebers Empfehlungen zur Möglichkeit der Horizontalabdichtung des Mauerwerks anzugeben (siehe Kapitel 4). Speziell ist bei mechanischen Verfahren auf die möglichen Abdichtungsmaterialien (Bitumen, Bleche etc.), das Mauertrennverfahren und statische Randbedingungen einzugehen. Bei Injektionsverfahren sind der Durchfeuchtungsgrad und der Mauerwerkszustand hinsichtlich Klüftigkeit, Fugenteilung und Mörtel für die Auswahl eines geeigneten Injektionssystems zu beachten. Elektrophysikalische Verfahren sind unter Bedachtnahme auf die Analysewerte, elektrisch leitfähige Einbauteile sowie mögliche Elektrodenführungen auszuwählen. Vor Auftragsvergabe sind vom Anbieter alle verfahrensrelevanten Kenndaten und Detailausbildungen wie Randanschlüsse und Anbindungen an Vertikal- und Horizontalabdichtungen vorzulegen. Horizontalabdichtung von Fußböden Bei Neuerrichtung der Fußböden sind diese meist mit einer Horizontalabdichtung zu versehen, die dann fachgerecht an die Horizontalabdichtung des Mauerwerkes anzuschließen ist. Mauerwerksentfeuchtung Bei Bedarf und Erfordernis ist eine beschleunigte Mauerwerksentfeuchtung mittels Heizstab-, Mikrowellen- oder Vakuumtechnik und zusätzlicher Luftanblasung (siehe Kapitel 5) für bestimmte Bereiche anzugeben. Vertikale Feuchtigkeitsabdichtungen Eine vertikale Feuchtigkeitsabdichtung ist grundsätzlich entlang aller Wände, die mit erdberührten Außenﬂächen in Verbindung stehen, bzw. an Hochzügen im Innenbereich erforderlich. Die Höhe der Abdichtung muss dabei von der eingebrachten Horizontalabdichtung bei Lage über Gelände bis mindestens zur Geländeoberkante oder besser ca. 30 cm darunter sowie über den Spritzwasserbereich (30 cm über Gelände) reichen, bei Lage unter 127

Sanierungsplanung

Gelände ist die Vertikalabdichtung mindestens 30 cm über Gelände hochzuführen. Es sind die nachfolgenden Arbeiten auszuführen: t t t t t t

Putzentfernung mechanische Oberﬂächenreinigung Fugen mit Zementmörtel verfüllen Dichtschlämme oder Abdichtung mit Putzträger aufbringen Haftbrücke anbringen Putzaufbringung.

Wandputz Entsprechend der Belastung durch bauschädliche Salze ist entweder ein Mikroporenputzsystem oder ein Sanierputzsystem gemäß ÖNORM B 3345 bzw. gemäß „WTA-Richtlinien“, bestehend aus Saniervorspritzer, Saniergrundputzmörtel und Sanierputzmörtel, oder ein anderer geeigneter Innenoder Außenputz (z.B. Kalk-Trass-Putz) zu empfehlen. Der Aufbau der Putzschale und die Mindestschichtstärken sind anzugeben. Grundsätzlich sind bei der Putzverarbeitung die Herstellerangaben genau zu beachten und die Ausbildung von Putzabschlüssen in der Detailplanung festzulegen. Grundsätzlich muss auch im Bereich von Steck- und Verteilerdosen sowie anderen Wandeinbauten der Putz in voller Stärke vorhanden sein. Für die Verarbeitung des Putzes sollte ausschließlich salzfreies Anmachwasser verwendet werden. Für den Außensockelbereich bis ca. 50 cm über Gelände (Spritzwasserbereich) empﬁehlt sich ein dichter Zementputz oder ein Steinsockel. Für den Zementputz kann bedingt durch die Salze im Mauerwerk ein sulfatbeständiger Zement erforderlich werden. Aufbringen von Farben Für den Sanierungsbereich empﬁehlt sich die Anwendung von wasserdampfdurchlässigen Mineralfarben (z.B. Kalkfarben, Silikatfarben, Silikonharzfarben) mit hydrophober Eingestellung im Sockelbereich. Sperrende Anstriche und/oder Tapeten (innen), Dispersionsanstriche, Fliesen, Wandverkleidungen u.dgl. sind nicht geeignet. Gipshaltige Wandverschließungen Gipshaltige Wandverschließungen (z.B. Installationsschlitze) müssen im Zuge der Altputzbeseitigung aus dem Sanierungsbereich entfernt werden und dürfen auch nicht mehr zur Anwendung kommen. Anstelle des Gipses muss calciumaluminatfreier oder -armer Schnellbinderzement (sulfatbeständiger Zement) verwendet werden. Oberﬂächenwasser, Wasser- und Abwasserleitungen Kontrolle der Ausbildung eines funktionstüchtigen Traufenbereiches (Gefälle weg vom Objekt!) oder einer Entwässerung anschließender Hof ﬂächen. Alle Dachentwässerungen und Abfallrohre sowie Wasser- und Abwasserleitungen sind auf ihre Dichtigkeit zu überprüfen. Die Gesimseverblechungen sind auf ihre Funktionstüchtigkeit zu überprüfen bzw. zu erneuern. Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

128

Allgemeines In allen von der Sanierung betroffenen Räumen ist auf eine ausreichende Raumdurchlüftung zu achten. Diffusionsbehindernde Einrichtungsgegenstände (z.B. Kästen, Einbauschränke, Sitzbänke) sollten etwas von der Wand abgerückt werden. Bauablauf Ein Bauablauf über die Reihenfolge der zu setzenden Maßnahmen ist anzugeben und grundsätzlich einzuhalten. Abweichungen davon könnten zu einer Beeinträchtigung der gesetzten Maßnahmen führen und sind von den ausführenden Firmen zu begründen. Altputz und Verkleidungen entfernen 1. mechanische Oberﬂächenreinigung

Beispiel 3.9: Bauablauf Sanierungsmaßnahmen – schematisch

Horizontalabdichtung des Mauerwerks Sandstrahlen Vertikalabdichtung Außenmauerwerk 1. Kontrollmessung – Putzaufbringung (Festlegung des Zeitpunktes betreffend Putzart und –aufbringung – in ca. 6 Monaten)

2. mechanische Oberﬂächenreinigung Verputzen, Sockelverkleidung Farbanstrich Finalarbeiten 2. Kontrollmessung – Wirksamkeit (in ca. 18 Monaten)

Sanierungsdetailplanung, Ausschreibung

3|5|2

Eine Detailplanung der Sanierungsmaßnahmen, einschließlich der Massenermittlung und einer auf das Sanierungskonzept abgestimmten Ausschreibung der Maßnahmen, stellt die weiteren Schritte der Sanierung dar. Die einzelnen Maßnahmen sind sowohl auf das Sanierungskonzept als auch auf die anderen Baumaßnahmen am Objekt abzustimmen. Gegebenenfalls ist mit dem Ersteller des Sanierungskonzeptes Rücksprache zu halten. ÖNORM B 3355-1 empﬁehlt bei Erstellung des Leistungsverzeichnisses durch Dritte eine Überprüfung der Unterlagen durch den Ersteller des Sanierungskonzeptes, nach Möglichkeit sollte auch von diesem eine Angebotsprüfung erfolgen. Angaben zur Detailplanung und Ausschreibung sowie zur Bauüberwachung und Abrechnungsprüfung sind in den Kap. 4 bis 6 enthalten.

Kontrolle der Wirksamkeit Die Kontrolle der Wirksamkeit von Sanierungsmaßnahmen spielt im Hinblick auf die Qualitätssicherung und somit zur Vermeidung und Reduktion von Bauschäden eine entscheidende Rolle. 129

Kontrolle der Wirksamkeit

3|6

3|6|1

Feuchtigkeit Der Nachweis der Wirksamkeit von Trockenlegungsmaßnahmen kann durch Nachmessung des Feuchtigkeitsgehaltes vor und nach der Durchführung von Sanierungsmaßnahmen erfolgen, wobei die Wirksamkeit nach mehreren Formeln ermittelt werden kann. Nach ÖNORM B 3355-1 [225]:

(3.13) Fv Fn Av

Feuchtigkeitsgehalt vor Durchführung der Maßnahmen Feuchtigkeitsgehalt nach Durchführung der Maßnahmen Ausgleichsfeuchtigkeit vor Maßnahmendurchführung

Nach Alexakis [47]:

(3.14)

Fv Fn Av Wmax K

Feuchtigkeitsgehalt vor Durchführung der Maßnahmen Feuchtigkeitsgehalt nach Durchführung der Maßnahmen Ausgleichsfeuchtigkeit vor Maßnahmendurchführung Maximale Wasseraufnahme vor Maßnahmendurchführung Korrekturfaktor (für vereinfachte Berechnung ist K = 1 zu setzen)

Grundsätzlich ist anzumerken, dass ein Nachweis der Wirksamkeit einer nachträglich eingebauten Horizontalabdichtung mit dieser Methode auch zu Fehlinterpretationen führen kann, da das Absinken des Feuchtigkeitsgehaltes auf das Setzen von ﬂankierenden Maßnahmen – wie etwa Mauerwerksentfeuchtung, Entfernen des Altputzes, Raumluftkonditionierung, Ableitung von Oberﬂächenwässern etc. – zurückzuführen sein könnte. Die Reduktion des Feuchtigkeitsgehaltes des Mauerwerkes oberhalb der nachträglich eingebrachten Horizontalabdichtung gibt zwar einen Hinweis auf die Wirksamkeit der Abdichtung, lässt aber keinen eindeutigen Wirksamkeitsnachweis zu. Die geforderte Wirksamkeitsintensität ist objektspeziﬁsch und gemeinsam mit dem Bauherrn festzulegen. Alternativ zu Feuchtigkeitsmessungen können entsprechend der ausgeführten Verfahren auch andere Kontrollmöglichkeiten einen Wirksamkeitsnachweis erbringen. Mechanische Verfahren Bei den mechanischen Verfahren erfolgt die Wirksamkeitskontrolle am besten durch die regelmäßige Überprüfung der Arbeitsschritte auf der Baustelle. Der Erfolg der Maßnahme kann visuell beurteilt werden, da die Abdichtung optisch erkennbar ist und bei fachgerechtem Einbau die 100 %ige Wirksamkeit gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit gegeben ist. Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

130

Injektionsverfahren Bei den Injektionsverfahren erfolgt der Nachweis der Wirksamkeit am besten durch kapillare Saugversuche am injizierten Baustoff im Bereich der Abdichtungsebene. Die Wirksamkeit ist dann gegeben, wenn die kapillare Saugfähigkeit sehr gering ist und dadurch auch die maximale Wasseraufnahme des injizierten Baustoffes im Vergleich zum Zustand vor Durchführung der Injektionsarbeiten deutlich reduziert ist (siehe ÖNORM B 3355-1:2006 [225], Pkt. 7.3). Sehr häuﬁg kann man jedoch feststellen, dass der Baustoff im Bereich der Injektionsebene binnen kürzester Zeit die ursprüngliche maximale Wasseraufnahme erreicht und dadurch die Wirksamkeit der Maßnahme nicht gegeben ist. Elektrophysikalische Verfahren Bei den elektrophysikalischen Verfahren kann der Wirksamkeitsnachweis nur über die Strompotenzialmessung im Mauerwerk zwischen Anode und Kathode erfolgen. Bei in Betrieb beﬁndlicher elektrophysikalischer Anlage muss ein positives Potenzial im Mauerwerk messbar sein. Nur dann ist der kapillare Wassertransport im Mauerwerk unterbunden. Weiters muss ein deutlicher Unterschied bei der Messung des Strompotenzials am Mauerwerk bei eingeschalteter und ausgeschalteter Anlage vorhanden sein. Sind diese Kriterien am Objekt nicht erfüllt, ist die Wirksamkeit der Horizontalabdichtung mittels elektrophysikalischem Verfahren nicht gegeben.

Bauschädliche Salze

3|6|2

Der Nachweis der Wirksamkeit von Verfahren zur Mauerschadsalzreduktion kann nur durch Ermittlung der Schadsalzbelastung von betroffenen Bauteilen vor und nach der Durchführung der Sanierungsmaßnahmen erfolgen.

Bauwerksdiagnose – ÖNORM B 3355-1 Die Bauwerksdiagnose gemäß ÖNORM B 3355-1 [225] baut auf mehreren Phasen auf: t t t

Bestandsaufnahme des Gebäudes und seiner Umgebung Probenentnahme Bestimmung der feuchtigkeitsrelevanten Kennwerte.

Bei Baudurchführungen an Denkmälern sind zusätzlich alle denkmalrelevanten Faktoren zu berücksichtigen. Diese umfassen über die rein bautechnischen Faktoren hinaus auch die historischen, künstlerischen und sonstigen kulturellen Werte. Sowohl bei der Untersuchung als auch bei der Durchführung von Sanierungs- und Trockenlegungsmaßnahmen ist darauf Bedacht zu nehmen. Die ÖNORM B 3355-1 enthält im Anhang eine Prüﬂiste, die dem Anwender eine Hilfestellung für mögliche und erforderliche Untersuchungen und Erhebungen geben soll. Es ist im Einzelfall zu entscheiden, ob die aufgelisteten Punkte für das gegenständliche Objekt relevant und daraus Maßnahmen zu setzen sind.

131

Bauwerksdiagnose – ÖNORM B 3355-1

3|7

3|7|1

Bestandsaufnahme Im Rahmen der Bestandsaufnahmen sind Erhebungen der Baugeschichte, des Objektes sowie seiner Umgebungsbedingungen vorzunehmen. t t t t t t t

3|7|2

Beschaffung der Baupläne, Anfertigung von Bestandsplänen, baugeschichtliche Erhebungen Erkundung des Grundwasserstandes und Schichtenaufbaues des Bodens Erkundung der Wandaufbauten und Baustoffe Feststellung von Umgebungsgegebenheiten Analysen des Erdreiches und Grundwassers Erhebung der Gebäudenutzung in Vergangenheit und Zukunft Feststellung von Gebäudeschäden und Ursachen.

Probenentnahme Die Probenentnahme ist grundsätzlich in Bezug auf verwendetes Baumaterial, den Bauzustand und das Schadensbild repräsentativ durchzuführen. Die Anzahl der Entnahmeproﬁle richtet sich prinzipiell nach objektspeziﬁschen Gegebenheiten. Als Empfehlung kann ein Proﬁlabstand von 5–10 Meter mit einem Messstellenabstand von 0,5–1,0 m innerhalb des Proﬁls sowie Entnahmen in unterschiedlichen Tiefen angenommen werden. Die Entnahme der Proben hat entweder durch Bohren (Bohrmehl, Bohrkern) oder Stemmen (Handstücke, Granulat) zu erfolgen, wobei bei Proben zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes das Entnahmewerkzeug an der Kontaktstelle Handwärme nicht überschreiten darf. Alle entnommenen Proben sind vor Nässekontakt zu schützen und entsprechend der nachfolgenden Bestimmung so aufzubewahren und zu transportieren, dass keine Beeinﬂussung der Analyse stattﬁndet.

Abbildung 3.11: Arbeitsprozess Zustandserhebung und Sanierungskonzept ÖN B 3355-1:2006 [225] – modiﬁziert

Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

132

˛

˛

Optische Begutachtung und Erhebung o

ehemalige Sanierungen, Umbauten und Nutzungen

®

Alter der Bausubstanz

®

Materialien der Bausubstanz

®

Zustand des Verputzes

®

Dachabschlüsse, Abfallrohre

®

Kanalanbindungen

®

Ver- und Entsorgungsleitungen

®

thermische Schäden, Wärmebrücken

®

Oberﬂächenwässer

®

Druck- und Hangwässer

®

Versalzungsschäden

Messung und Analyse ®

Mauerwerk

®

Putz

hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeit

®

maximale Wasseraufnahme

®

kapillare Wasseraufnahme

®

bauschädliche Salze (Chloride, Sulfate, Nitrate), pH-Wert ®

Mauerwerk

®

Putz

Klimadaten ®

Lufttemperaturen, außen und Raum

®

relative Luftfeuchtigkeiten, außen und Raum

®

Bauteiltemperaturen

Planungsschritte ®

®

133

® ®

®

˛

Feuchtigkeitsgehalt

geeignete Verfahren gegen kapillaren Feuchtigkeitsaufstieg ®

mechanische Verfahren

®

Injektionsverfahren

®

elektrophysikalische Verfahren

Neuverputze ®

Außenwand

®

Sockelbereich

®

Innenwände

®

Schadsalzreduktionen

®

Anstriche und Beschichtungen

®

Vertikalabdichtungen

®

Horizontalabdichtungen

®

Nutzungsanforderungen, bauphysikalische Beanspruchungen

®

Wärmedämmungen

®

Raumlüftung

Bauwerksdiagnose – ÖNORM B 3355-1

Tabelle 3.8: Checkliste für die Bauwerksuntersuchung ÖN B 3355-1 [225] – modiﬁziert

Über die Probenentnahme ist eine lückenlose Dokumentation anzufertigen, die mindestens nachfolgende Angaben zu enthalten hat: t t t t t

3|7|3

Lage der Probestelle (Lage im Gebäude, Höhe, Tiefe) Art der Entnahme (Bohren, Stemmen, Geräteangabe) gewonnenes Material (Ziegel, Stein, Mörtel, Putz, …) Zeitpunkt der Entnahme (Datum, Uhrzeit) klimatische Bedingungen (Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Wandtemperatur).

Analysenkennwerte Die bei der Bestimmung verwendeten Geräte und Verfahren sind im Protokoll anzugeben. Die Ermittlung aller Kennwerte ist in Bezug auf objektspeziﬁsche Gegebenheiten nicht immer erforderlich. Hinsichtlich der Darstellung der Analysekennwerte zeigt der Anhang B der ÖNORM B 3355-1:2006 [225] eine farbige Möglichkeit (Bild 3.20). Feuchtigkeitsgehalt F Die Ermittlung des Feuchtigkeitsgehaltes hat mit der Darr-Methode zu erfolgen, es sind Bohrmehl, Granulat, Handstücke oder Bohrkerne zulässig. Die Trocknung hat bei 105 ± 5p C bis zur Massekonstanz (bei z.B. gipshaltigen Stoffen 40 ± 2p C) zu erfolgen.

(3.15) mf mtr

Masse feucht Masse trocken

[g] [g]

Hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeit A Die Bestimmung hat an ungetrockneten Proben mit einer Mindestkörngröße von 4 mm bei einem konstanten Klima von 20 ± 2p C und 85 ± 5 % relativer Luftfeuchtigkeit zu erfolgen. Die anschließende Trocknung ist mittels Darr-Methode durchzuführen. (3.16) mk mtr

Masse nach Klimalagerung Masse trocken

[g] [g]

Maximale Wasseraufnahme Wmax Zur Bestimmung der maximalen Wasseraufnahme von Ziegel oder Naturstein ist ein Granulat von 4/16 mm zu verwenden. Die Bestimmung ist nach 48-stündiger atmosphärischer Wasserlagerung mit mindestens 2 cm Überdeckungshöhe oder durch Kochen durchzuführen. (3.17) ms mtr

Masse nach Wasserlagerung Masse trocken

Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

[g] [g]

134

Kapillare Wasseraufnahme Wkap Zur Bestimmung der kapillaren Wasseraufnahme sind Bohrkerne (Durchmesser ≤ 100 mm) oder Handstücke zu verwenden. Zunächst sind die Proben bei 40 ± 2° C bis zur Massenkonstanz zu trocknen und anschließend die Bestimmung der kapillaren Wasseraufnahme durch Wasserkontaktierung bis zur Massenkonstanz (zumindest 48 Stunden) durchzuführen, wobei die Eintauchtiefe maximal ein Zwanzigstel der Probenhöhe betragen darf.

(3.18) msk mtr

Masse nach kapillarer Wasseraufnahme Masse trocken

[g] [g]

Durchfeuchtungsgrad D Der Durchfeuchtungsgrad errechnet sich aus der maximalen Wasseraufnahme und dem Feuchtigkeitsgehalt und gibt an, wie viel Prozent des zugänglichen Porenraumes mit Wasser gefüllt sind.

(3.19)

Restsaugfähigkeit R Die Restsaugfähigkeit errechnet sich aus der kapillaren Wasseraufnahme und dem Feuchtigkeitsgehalt und gibt an, wie viel Masse-% des kapillar zugänglichen Porenraumes noch nicht mit Wasser gefüllt sind.

(3.20)

Hygroskopischer Durchfeuchtungsgrad Dh Der hygroskopische Durchfeuchtungsgrad stellt den erreichbaren Minimalwert des Durchfeuchtungsgrades ohne schadsalzreduzierende Maßnahmen dar und wird aus der Ausgleichsfeuchtigkeit und der maximalen Wasseraufnahme berechnet.

(3.21)

Bauschädliche Salze An bauschädlichen Salzen sind die Konzentrationen der Chloride, Nitrate und Sulfate zu bestimmen. Die Konzentrationsangabe muss in Masse-% der Anionen, bezogen auf die trockene Baustoffprobe, angegeben werden. Als Fehlergrenze des Bestimmungsverfahrens gilt für die Chlorid- und Nitratanalyse ein Wert von ± 5 % und für die Sulfatbestimmung von ± 10 %.

135

Bauwerksdiagnose – ÖNORM B 3355-1

Um neben der quantitativen Bestimmung auch eine halbquantitative Aussage über die ermittelten Salzkonzentrationen zu erhalten, kann nachfolgende Wertung vorgenommen werden: Tabelle 3.9: Wertung der Anionenkonzentration gemäß ÖNORM B 3355-1 [225]

Anionen

Stufe 1: keine Maßnahmen erforderlich

Stufe 2: Maßnahmen im Einzelfall zu entscheiden

Stufe 3: Maßnahmen erforderlich

Belastung in Masse-% Chloride

c 0,03

0,03 bis 0,10

> 0,10

Nitrate

c 0,05

0,05 bis 0,15

> 0,15

Sulfate

c 0,10

0,10 bis 0,25

> 0,25

Gesamtbelastung durch bauschädliche Salze Die Gesamtkonzentration der löslichen Salze ist entweder gravimetrisch als Verdampfungsrückstand des Filtrates der Aufschlämmung oder indirekt über die Messung der speziﬁschen Leitfähigkeit zu bestimmen. Die Konzentrationsangabe hat in Masse-%, bezogen auf die trockene Probe, oder in mS/cm zu erfolgen. pH-Wert Der pH-Wert der Aufschlämmung ist auf 5 Zehntel anzugeben.

3|7|4

Sanierungsplanung Die nachfolgenden Maßnahmen können als erforderliche Voraussetzung für eine Mauerwerkstrockenlegung angenommen werden und sind im Einzelnen zu begründen. t

t t t

3|7|5

Sanierungskonzept – Entfernen des Altputzes – mechanische Reinigung der Wandoberﬂächen – horizontale Feuchtigkeitsabdichtung des Mauerwerks – Mauerwerksentfeuchtung – Mauerschadsalzreduktion – vertikale Feuchtigkeitsabdichtung des Mauerwerks – Flächenabdichtung der Fußböden – Putze – Beschichtungen – Ableitung der Oberﬂächenwässer – Wandverschließungen – allgemeine Hinweise – bauwerksspeziﬁsch – Bauablauf Sanierungsdetailplanung Leistungsverzeichnis Bauzeitplan.

Überwachung und Kontrolle Die laufende Überwachung der Baumaßnahmen ist durch geeignete Fachleute durchzuführen, wobei besonderes Augenmerk auf die Umsetzung des Sanierungskonzeptes und der Sanierungsplanung zu legen ist. Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept

136

Zeitpunkt und Ausmaß von Kontrollmessungen sind objektspeziﬁsch festzulegen. In der Regel ist eine Erstkontrolle nach einem Jahr nach Fertigstellung der Maßnahmen, bevorzugt an den Orten der Erstmessung, durchzuführen. Die Wirksamkeit der einzelnen Maßnahmen ist durch geeignete Fachleute zu bewerten. Es ist zu unterscheiden in die Wirksamkeit der Maßnahmen gegen kapillaren Feuchtigkeitsaufstieg und in die Wirksamkeit aller gesetzter Maßnahmen. Lage Probestellen Für Kontrollmessungen sind die Proben aus ungestörten Mauerwerksbereichen, bevorzugt aus einer Mauerwerkstiefe von 10 cm und einer Höhe von 30 cm über der deﬁnierten Abdichtungsebene zu entnehmen. Die Lage der Probestellen ist bevorzugt an den Stellen der Erstmessung zu situieren. Wirksamkeit sämtlicher durchgeführter Trockenlegungsmaßnahmen (3.22) Fv Fn

Feuchtigkeitsgehalt vor Durchführung der Maßnahmen Feuchtigkeitsgehalt nach Durchführung der Maßnahmen

A

Ausgleichsfeuchtigkeit bevorzugt vor Maßnahmendurchführung A = 0 bei Anionenkonzenration bis Stufe 2

Die Wirksamkeit aller durchgeführten Maßnahmen ist dann gegeben, wenn innerhalb eines deﬁnierten Zeitraumes das Planungsziel erreicht wurde. Wenn nicht anders vereinbart, gilt ein Zeitraum von 2 Jahren. Ist kein Planungsziel vorgegeben, so ist ein Durchfeuchtungsgrad D von höchstens 20 % zu erreichen. Die Wirksamkeit der Trockenlegungsmaßnahmen gemäß ÖNORM B 3355-2 und -3 ist gegeben, wenn: t t

W s 70 % ist bzw. eine Prognose mit W s 70 % möglich ist oder der Durchfeuchtungsgrad D maximal 20 % beträgt.

Wirksamkeit von Injektionsverfahren: Die Wirksamkeit von Injektionsverfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk mit Injektionsmitteln, die eine porenverschließende, porenverengende und/oder hydrophobierende Wirkung aufweisen, ist gegeben, wenn die maximale kapillare Wasseraufnahme Wkap von Proben, die aus der Injektionsebene entnommen wurden, maximal 20 % von Wmax beträgt. Zur Überprüfung der Wirksamkeit von Injektionsverfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk mit Baustoff umhüllenden bzw. Hohlraum verfüllenden Injektionsmitteln (PU-Harze, Epoxid-Harze u.Ä.) sind Kontrollmessungen im Bauwerk durchzuführen, da die Wirksamkeit über die Bohrkernuntersuchung nicht nachweisbar ist. 137

Bauwerksdiagnose – ÖNORM B 3355-1

Bildbeschreibungen Kapitel 3 Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild

3.1: Entnahmegeräte für Mauerwerksanalyse 3.2: Windgeschützte Probenentnahme mittels Spiralbohrer 3.3: Probenentnahme mittels Spiralbohrer im Gebäudeinneren 3.4: Bohrmehlentnahme mit Spiralbohrer im Hüllrohr bei Vorsatzschalen mit Luftraum bzw. für Tiefenproﬁle 3.5: Probenentnahme mittels Kernbohrer 3.6: Probenentnahme durch Ausstemmen 3.7: Bestimmung der Probenmasse – Laborwaage 3.8: Trocknung der Mauerwerksproben im Trockenschrank 3.9: Wasserlagerung zur Bestimmung der maximalen Wasseraufnahme 3.10: Klimalagerung zur Bestimmung der hygroskopischen Ausgleichsfeuchtigkeit 3.11: Laboranalyse bauschädliche Salze – Probenvorbereitung 3.12: Laboranalyse bauschädliche Salze – Fotometer 3.13: CM-Gerät zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes 3.14: Leitfähigkeitsmessgerät – GANN Hydromette 3.15: Leitfähigkeitsmessgerät – AQUA BOY 3.16: Mikroskopische Aufnahme von Chloridkristallen 3.17: Mikroskopische Aufnahme von Nitratkristallen 3.18: Mikroskopische Aufnahme von Sulfatkristallen 3.19: Schadensbilder – Analysewerte 3.20: Darstellung der Analysewerte – Feuchtigkeitsgehalt, Sulfate 3.21: Untersuchungsergebnisse – Verteilung Feuchtigkeit, Schadsalze

Farbteil

138

Bild 3.1

Bild 3.2

Bild 3.3

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Bild 3.19

Farbteil

140

Bild 3.20

141

Farbteil

Bild 3.21

Farbteil

142

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

4

Grundsätzlich gibt es drei Verfahren zum nachträglichen Horizontalabdichten von Mauerwerk und zwar: t t t

mechanische Verfahren (auch als „Durchschneideverfahren“ bezeichnet) Injektionsverfahren (chemische Verfahren) elektrophysikalische Verfahren.

In Österreich sind diese drei Verfahren in der ÖNORM B 3355-2 „Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk – Verfahren gegen aufsteigende Feuchtigkeit im Mauerwerk“ [226] genormt. In den meisten Fällen sind mehrere Horizontalabdichtungsverfahren bei den Sanierungsobjekten zielführend, allerdings punkto Kosten, Qualität und Haltbarkeit sehr unterschiedlich. Die Aufgabe des Planers ist es nun, den Bauherren über die Qualität und Haltbarkeit der verschiedenen Horizontalabdichtungsverfahren aufzuklären. Die Entscheidung, welches Verfahren zur Anwendung gelangt, liegt letztendlich beim Bauherren, da dies eine Kostenfrage ist. In der Baupraxis zeigt es sich immer wieder, dass Bauherren, Architekten, Planer, Sachverständige und Bauﬁrmen grundsätzlich die Verfahren zur nachträglichen Horizontalbabdichtung von Mauerwerk mit Verfahren zur Entfeuchtung von Mauerwerk verwechseln. Mit den drei bekannten Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk – mechanische Verfahren, Injektionsverfahren, elektrophysikalisch-aktive Verfahren – wird nur der kapillare Feuchtigkeitstransport im Mauerwerk unterbunden bzw. verfahrensspeziﬁsch reduziert. Eine Entfeuchtung des Mauerwerkes ﬁndet jedoch nicht statt. Der Rückschluss allein von der Feuchtigkeitsbelastung des Mauerwerkes auf die Funktionstüchtigkeit bzw. Wirksamkeit eines Verfahrens zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk ist nicht zulässig, da die Reduktion der Mauerwerksfeuchtigkeit von einer Vielzahl von Einﬂüssen und Randbedingungen abhängt. Neuere Untersuchungen hinsichtlich der Wirksamkeit der einzelnen Verfahrensgruppen [179] zeigen, dass nur dann ein Erfolg erzielt werden kann, wenn einerseits die Anwendungskriterien beachtet und andererseits eine entsprechende Kontrolle der Bauausführung erfolgt. Eine nicht zu unterschätzende Fehlerquelle liegt auch in der derzeitigen Praxis, dass bei einer Sanierung sehr viele unterschiedliche Einzelplaner wie Gutachter, Architekt, Bauphysiker und örtliche Bauaufsicht sowie Einzelgewerke wie Abdichtungsﬁrma, Bauﬁrma und Fassadenﬁrma beteiligt sind und keinem die Verantwortung für das Gesamtsystem obliegt. Diese Aufgabe könnte ein Sanierungsplaner erfüllen, der das gesamte Bauvorhaben für den Bereich der Mauerwerkstrockenlegung übernimmt oder zumindest verantwortlich zwischen allen Beteiligten koordiniert.

145

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

Abbildung 4.1: Verfahrensabhängiger Trockenlegungserfolg nach [179]

Die in Abbildung 4.1 enthaltenen Daten basieren auf Nachmessungen an 40 Objekten, von denen 14 mit mechanischen Verfahren, 12 mit Injektionsverfahren und 14 mit elektrophysikalischen Verfahren saniert wurden. Als hauptsächliche Ursachen für einen nicht 100 %igen Erfolg der Maßnahmen werden im Einzelnen angeführt: Mechanische Verfahren t Eingebaute Horizontalabdichtungen wurden durch den weiteren Baufortschritt wieder beschädigt. t

Anbindungen an weiterführende Abdichtungen wurden nicht ordnungsgemäß hergestellt.

t

Einstuﬁge Verfahren erwiesen sich im Bereich von Gebäudeecken und bei Wandanschlüssen als problematisch.

t

Wesentliche Anforderungen an die Schnittfuge, die Qualität der Materialien, den Abdichtungsübergriff, die Kraftschlüssigkeit, die Anbindung an Durchdringungen und Rohrdurchführungen wurden nicht eingehalten.

Injektionsverfahren t Die Anwendungsgrenzen wurden vielfach nicht beachtet. t

Der Durchfeuchtungsgrad wurde meist nicht im Vorhinein ermittelt.

t

Durch das Nachlassen der Wirkung des Injektionsmittels könnte eine Wiederbefeuchtung eingetreten sein.

t

Die Injektionsmittel weisen oft nur eine bremsende Wirkung auf, die für eine Erfüllung der Wirksamkeitskriterien zu gering ist.

t

Durch unsachgemäße Einbringung („Do-it-yourself“-Verfahren) konnte die erforderliche Wirkung nicht erreicht werden.

Elektrophysikalische Verfahren t Von den 14 untersuchten Anlagen war zum Untersuchungszeitraum nur mehr eine Anlage funktionstüchtig. Der in der Abbildung ausgewiesene Trockenlegungserfolg basiert hauptsächlich auf Änderungen der Umgebungsbedingungen.

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

146

Mechanische Verfahren

4|1

Nach einem fachgerechten Einsatz eines mechanischen Verfahrens zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk wird der kapillare Feuchtigkeitstransport „absolut“ und somit 100 %ig unterbunden. Andere Feuchtigkeitsquellen wie z.B. hygroskopische Feuchtigkeit, Kondensat oder vagabundierende Wässer können durch das nachträgliche Einbringen einer Horizontalabdichtung nicht beseitigt werden. Die Wirksamkeitsdauer der Horizontalabdichtung aus zum Beispiel einer kunststoffmodiﬁzierten Bitumenbahn liegt jenseits von 150 Jahren. Diese Abdichtung entspricht dem Neubauzustand. In der Praxis zeigt es sich jedoch immer wieder, dass durch eine unzureichende bzw. fehlende Planung und oft auch durch mangelndes statisches Verständnis der ausführenden Firmen massive Schäden nach oder während des Einbringens einer Horizontalabdichtung mittels mechanischer Verfahren an der Bausubstanz entstehen. Die Schäden resultieren dabei aus Setzungen und/oder durch horizontale Verschiebungen im Bereich der Schnittfuge. Die Folge der Setzungen und Verschiebungen sind Risse, Verziehen von Fenster- und Türstöcken, Gewölbeverformung bzw. im Extremfall Teileinstürze. Um solche Schadensfälle zu vermeiden, sind eine objektspeziﬁsche Planung und eine fachgerechte Ausführung der nachträglichen Horizontalabdichtungseinbringung mittels mechanischer Verfahren unumgänglich. Eine Ausführung ohne Vorlage einer statischen Berechnung stellt in jedem Fall ein erhöhtes Risiko dar. Insbesondere ist darauf zu achten, dass die Festlegung der Schnittlängen und die Auswahl der Abdichtungsmaterialien an die statischen Objektgegebenheiten angepasst werden. Probleme treten meist dann auf, wenn die Restfuge nicht kraftschlüssig verfüllt wurde oder wenn Horizontalkräfte in der Schnittfuge nicht berücksichtigt werden. Für jedes mechanische Verfahren ist grundsätzlich die Forderung zu stellen, dass nach durchgeführter Intervention in das Mauerwerk der ursprüngliche Kraftﬂuss wieder möglich ist, d.h. sämtliche Hohlstellen, Schlitze und Durchbrüche sind kraftschlüssig zu verfüllen. In der für die Bemessung von Mauerwerk zuständigen ÖNORM B 3350 [224]: „Tragende Wände, Bemessung und Konstruktion“ werden an Durchbrüche, Aussparungen und Schlitze in tragenden Wänden unter anderem folgende Forderungen gestellt: „Ohne rechnerischen Nachweis sind Durchbrüche bis zu 625 cm² und einem Seitenverhältnis nicht kleiner als 1:1,5 zulässig, sofern sie den tragenden Querschnitt eines Wandteiles nicht um mehr als 15 % schwächen.“ [224] „Waagrechte und geneigte Schlitze sollten vermieden werden. Ist dies nicht möglich, muss deren Tiefe auf t/10 beschränkt bleiben; außerdem sind solche Schlitze nur in einem Bereich zwischen 20 cm und 40 cm, gemessen von der Deckenunterkante, sowie innerhalb einer Bandbreite von 40 cm oberhalb der Rohdecke und jeweils nur auf einer Wandseite zulässig.“ [224]

Übersicht Verfahren Jede Ausführung eines mechanischen Verfahrens stellt einen konstruktiven Eingriff in die bestehende Bausubstanz dar, da in eine beanspruchte Struktur eine neue, noch unbelastete Abdichtung eingebracht wird. Bei der Herstellung dieser neuen Abdichtung im Mauerwerksquerschnitt können zwei unterschied147

Mechanische Verfahren

4|1|1

liche Methoden – einstuﬁge und mehrstuﬁge Verfahren – angewandt werden. Bei den einstuﬁgen Verfahren wird die Abdichtung in nur einem Arbeitsgang in die Wand eingebracht und gleichzeitig die Fuge verschlossen (siehe 4|1|1|2). Mehrstuﬁge Verfahren schaffen in einem ersten Schritt einen Hohlraum und bringen in weiteren Arbeitsschritten eine Abdichtung ins Mauerwerks ein sowie verschließen den Resthohlraum wieder kraftschlüssig. Als Abdichtungsmaterialien kommen vor allem in Frage: t t t t

Dichtungsbahnen aus Bitumen oder Kunststoff Dichtungsschlämmen und Dichtmörtel nichtrostende Stahlbleche (Edelstahlbleche) Dichtbeton.

Grundsätzlich sollten jedoch nur Materialien eingesetzt werden, von denen sowohl die statischen Kennwerte als auch ihre Dichtigkeit gegenüber kapillar aufsteigender Feuchtigkeit bekannt sind.

4|1|1|1

Abbildung 4.2: Maueraustauschverfahren

Maueraustauschverfahren Das Maueraustauschverfahren stellt die älteste Art der Einbringung einer nachträglichen Abdichtung dar und besitzt heute nur mehr historischen Charakter. Je nach statischer Möglichkeit wird abschnittsweise das Mauerwerk über die volle Wandtiefe ausgebrochen, eine Horizontalabdichtung eingelegt und das Mauerwerk wieder kraftschlüssig geschlossen.

Für eine Anwendung war zu beachten: t

Festlegung der Arbeitsabschnitte nach statischem Erfordernis – kleinere Abschnitte bei lastabtragenden Pfeilern

t

Überlappung der Abdichtungsbahnen ca. 20 cm

t

Fugenmörtel möglichst schwindarm, geringe Fugenhöhe

t

Anwendung problematisch bei mehrschaligem Mauerwerk.

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

148

Chromstahlblechverfahren Bei diesem einstuﬁgen mechanischen Verfahren werden gewellte Edelstahlplatten in die Mörtelfugen des Mauerwerkes einvibriert (Bild 4.1 bis Bild 4.4). Das Verfahren kann daher nur bei Mauerwerk mit durchgehenden Lagerfugen angewendet werden. In Abhängigkeit von der Auﬂast, durch die die Reibung beim Einbringen der Stahlbleche beeinﬂusst wird, sowie von der Mörtelfestigkeit und der Wanddicke sind dem Verfahren Grenzen gesetzt. Setzungsschäden können weitgehend ausgeschlossen werden, örtliche Auﬂockerungen bei geringfestem Mauerwerk oder zu geringen Auﬂasten und leichte Erschütterungen während der Einbringung der Sperre sind nicht auszuschließen.

t

Einbringung mit Presslufthammer mit 1200–1500 Schlägen pro Minute

t

Blechdicke 1,5 mm, Blechbreite 30–40 cm, Nichtrostender Edelstahl 1.4016, 1.4401, 1.4436 oder 1.4571

t

erforderlicher Arbeitsraum = Wandstärke + ca. 50 cm

t

Anwendung nur bei durchgehenden Lagerfugen mit genügender Fugendicke möglich

t

Mörtelfestigkeit des Fugenmörtels darf nicht zu hoch sein (unter 1,5 N/mm² sind keine Probleme zu erwarten)

t

bei hohen Wandlasten zu große Reibungskräfte an den Plattenoberﬂächen (über 1,0 N/mm² ständige charakteristische Druckspannungen können Probleme auftreten)

t

Ausbeulen oder Ausknicken der Bleche bei zu großen Wandstärken und hohen Einpressdrücken möglich

t

Erschütterungen bzw. Vibrationen beim Einschlagen nicht auszuschließen

t

Der vertikale Kraftﬂuss im Mauerwerk wird während der Arbeiten nicht unterbrochen

t

Aufnahme von Horizontalkräften durch Reibung zwischen Mörtel und Stahlplatten möglich

t

Eckausbildung nur durch Überlappung der Stahlplatten

t

Anschlüsse an bituminöse Vertikalabdichtungen oder Horizontalabdichtungen (z.B. Fußboden) zum Teil problematisch.

149

Mechanische Verfahren

4|1|1|2

Abbildung 4.3: Chromstahlblechverfahren

4|1|1|3

Abbildung 4.4: Bohrkernverfahren

Bohrkernverfahren Durch überlappende Kernbohrungen, die mit einem schwindkompensierten Dichtmörtel verfüllt werden, entsteht eine Sperrebene im Mauerwerk (Bild 4.16). Ein Mehrspindelbohrwerk setzt eine Gruppe von 4–5 parallelen Bohrungen ca. 112 mm in gleichen Achsabständen von ca. 100 mm über die gesamte Mauertiefe. Nach der Reinigung und dem Verfüllen der Bohrlöcher wird nach dem Aushärten des Verfüllmörtels (10–14 Stunden) das zwischen den Bohrungen liegende Mauerwerk ausgebohrt und in gleicher Weise wie bei den ersten Bohrungen die Sperrebene geschlossen. Der Einbau ist fast in jedem Mauerwerk möglich, Grenzen sind hauptsächlich durch zu große Wanddicken (ab ca. 4 m) gesetzt.

t

Sperrebene durch zwei überlappte Serien von verfüllten Kernbohrungen mit einem Durchmesser von 100–120 mm

t

Arbeitsablauf: Bohren – Verfüllen – Überbohren – Verfüllen

t

Verwendung von Mehrspindelbohrwerken, 4–5 Bohrkerne gleichzeitig

t

Anwendung unabhängig von Mauerwerksart, maximale Wandstärke ca. 4 m

t

Anschlüsse an bituminöse Vertikalabdichtungen oder Horizontalabdichtungen (z.B. Fußboden) nur durch Überlappung möglich

t

statische Beeinträchtigung nur örtlich

t

Aufnahme von Horizontalkräften im Mauerwerk über die Sperrebene möglich

t

bei mehrschaligem Mauerwerk mit loser Füllung Injektion zur Vorverfestigung erforderlich

t

Füllmörtel muss schwind- und kriecharm sein

t

Anwendung bei vielen Einbauten (Leitungen etc.) problematisch

t

Eckbereiche müssen fächerartig ausgebohrt werden

t

Einbringen von Wasser durch die Bohrkronenkühlung

t

Verfahren relativ zeitaufwändig und kostenintensiv. Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

150

Bohrlochfrässchlitzverfahren

4|1|1|4

Als Weiterentwicklung des relativ arbeitsaufwändigen Bohrkernverfahrens ist das Bohrlochfrässchlitzverfahren (Bild 4.15) zu sehen, bei dem ausgehend von je zwei überlappenden Kernbohrungen ein Wandschlitz ausgefräst wird und anschließend der Schlitz mit einer Dichtungsbahn sowie die Bohrlöcher und die Restfuge mit Dichtmörtel verfüllt werden. Abbildung 4.5: Bohrlochfrässchlitzverfahren

t

Festlegung der Arbeitsabschnitte nach statischem Erfordernis

t

Arbeitsablauf: Bohren – Sägen – Glattstrich (erforderlich in Abhängigkeit der Ebenheit der Schnittufer) – Abdichtung – Schlitzverfüllung

t

bei mehrschaligem Mauerwerk mit loser Füllung Injektion zur Vorverfestigung erforderlich

t

Anwendung unabhängig von Mauerwerksart, maximale Wandstärke ca. 1,2 m

t

Füllmörtel muss schwind- und kriecharm sein.

Sägeverfahren Bei den Sägeverfahren erfolgt die Trennung des Mauerwerks mittels Trennscheiben, Stichsägen, Mauerfräsen oder Seilsägen. Je nach gewähltem Geräteeinsatz ist eine Anwendungsgrenze der einzelnen Verfahren hinsichtlich der Mauerwerksart und der Mauerwerksdicke (z.B.: Trennscheiben bis maximal 1,0 m, Seilsägen bereits bei über 6 m Wandstärke ausgeführt) gegeben. Grundsätzlich können die Sägeverfahren als Weiterentwicklung des Maueraustauschverfahrens und als derzeit weitverbreitetstes zweistuﬁges mechanisches Verfahren angesehen werden, bei dem im Vergleich zum Maueraustauschverfahren die Ausbruchshöhe deutlich verringert und die Arbeitsgeschwindigkeit erheblich erhöht wurde. Die konstruktiven Auswirkungen auf das Mauerwerk und die Einsatzgrenzen der einzelnen Abdichtungsmaterialien legen die Arbeitsabschnitte und Einsatzbereiche fest.

151

Mechanische Verfahren

4|1|1|5

Abbildung 4.6: Verfahrensablauf Sägeverfahren

Abbildung 4.7: V-Schnittverfahren – Trennscheiben

KONTINUIERLICHER SCHNITT Abbildung 4.8: Seilführungen bei Seilsägeverfahren

EINZELSCHNITT

t

Festlegung der Arbeitsabschnitte nach statischem Erfordernis

t

Arbeitsablauf: Sägen – Glattstrich (erforderlich in Abhängigkeit der Ebenheit der Schnittufer) – Abdichtung – Schlitzverfüllung

t

bei mehrschaligem Mauerwerk mit loser Füllung Injektion zur Vorverfestigung erforderlich

t

Anwendung abhängig von Mauerwerksart und Geräteeinsatz

t

Füllmörtel muss schwind- und kriecharm sein

t

Anwendungsgrenzen der Abdichtungsmaterialien sind zu beachten. Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

152

Statisch-konstruktive Auswirkungen

4|1|2

Horizontalschnittverfahren oder allgemein ausgedrückt mehrstuﬁge mechanische Verfahren mit nachträglicher Herstellung einer Abdichtungsebene erfordern eine völlige Durchtrennung des bestehenden Mauerwerks. Im Vergleich zu anderen Methoden zur Reduktion kapillaren Feuchtigkeitstransportes, die nur zu örtlichen Schwächungen führen – diese können aber ebenfalls einen entscheidenden Einﬂuss auf die Standfestigkeit des Bauwerkes ausüben und werden in den wenigsten Fällen nachgewiesen –, treten bei diesen mechanischen Verfahren Kraftumlagerungen und Verformungen auf. Dieses Kräfte- und Verformungsspiel ist durch einfache Mechanismen erklärbar und bei entsprechender Sorgfalt und Erfahrung bei der Bauausführung auch beherrschbar. Vor Anwendung eines mechanischen Verfahrens sind grundsätzlich alle relevanten Kennwerte und Parameter des Mauerwerkes zu bestimmen und die Einsatzbereiche der Sperrschichten sowie ihre genaue Lage festzulegen. Zur Weiterentwicklung und Kontrolle der gesetzten Maßnahmen sollten während der Bauausführung laufend Messungen über die konstruktiven Auswirkungen durchgeführt werden. Vor Beginn der Baumaßnahmen ist die Erstellung einer Beweissicherung empfehlenswert.

Vertikalverformungen im Schnittfugenbereich Vor Herstellung des Trennschlitzes Å herrscht im Mauerwerk ein gleichmäßiger Druckspannungszustand. Durch das Einbringen der Öffnung müssen die Druckspannungstrajektorien aus ihrer vertikalen Lage um die Störstelle abgelenkt werden. Im Mauerwerk bildet sich dadurch sowohl oberhalb als auch unterhalb ein Traggewölbe und ein quasi spannungsloser Mauerwerksbereich Ç aus. Die Kraftumlagerung führt zu örtlichen Verformungen aufgrund der Entspannung, die bei Annahme eines Lastausbreitungswinkels von 75° eine Längenänderung f1, abhängig von der herrschenden Spannung, bewirken.

Die Verformungen f1 bewirken aber im Allgemeinen noch keine Setzungen im Bauwerk, da sie nur örtlich auftreten. Die dabei entstehenden, um maximal 50 % höheren Druckspannungen neben dem offenen Schlitz ergeben zwar kurzzeitig elastische Stauchungen, werden aber nach erfolgter Durchführung der gesamten Bauausführung – es herrscht wieder der gleichmäßige Druckspannungszustand – wieder abgebaut. Während und nach Einbringung der Abdich153

Mechanische Verfahren

4|1|2|1

Abbildung 4.9: Vertikalverformungen im Schnittfugenbereich

tungsbahn und des Fugenmörtels É ergeben sich keine Änderungen des Druckspannungszustandes im Mauerwerk. Erst bei Weiterführung der Arbeiten und neuerlicher Öffnung eines Schlitzes Ñ treten wieder Kraftumlagerungen auf.

(4.1)

L TMWK EMWK

offene Schlitzlänge vorhandene Mauerwerksdruckspannung E-Modul Mauerwerk

Der „frisch“ hergestellte, jedoch bereits tragfähige Abdichtungsbereich muss nun Lasten übertragen. Dies kann bei Ansatz und Gültigkeit des Hook‘schen Gesetzes nur bei gleichzeitigem Auftreten von Verformungen erfolgen. Im vorliegenden Fall müssen diese aus folgenden Teilverformungen bestehen: t

t

elastische Stauchung des entspannten Mauerwerksbereiches ober- und unterhalb der Fuge: Die entstehende Setzung kann mit der Entspannung bei der Schlitzherstellung f1 gleichgesetzt werden. elastische Stauchung der Abdichtungsbahn: Unter der Annahme einer Plastomerbitumen-Abdichtungsbahn mit t=4 mm Dicke und einem E-Modul der Bahn EBAHN = 20 N/mm² ergibt sich:

(4.2) t

Kriechverformung der Abdichtungsbahn: Aus Versuchsergebnissen haben sich spannungsabhängige Kriechverformungen ergeben, vereinfachend kann die Kriechverformung aber mit der elastischen Stauchung gleichgesetzt werden:

t

Stauchungen im Bereich des Fugenmörtels: Diese Stauchungen resultieren aus Schwind- und Kriecheinﬂüssen sowie aus dem elastischen Verhalten. Genaue Untersuchungen der einzelnen Anteile liegen derzeit noch nicht vor, eine vereinfachte Abschätzung (empirisch) der gesamten Stauchung ergibt sich mit:

(4.3)

(4.4)

Bei Verwendung von Blechen als Abdichtungsmaterialien entfallen die Anteile f2 und f3 , da diese Stauchungen vernachlässigbar sind.

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

154

Um eine gesicherte Kraftumlenkung und damit schadlose Bauausführung zu gewährleisten, ist die Herstellung der Abdichtungsebene in jedem Einzelpfeiler mit mindestens drei, besser vier Teilabschnitten erforderlich. Abbildung 4.10 zeigt recht deutlich den Einﬂuss der Schnittfugenlänge auf die gesamten Vertikalverformungen. Es empﬁehlt sich daher für die Festlegung des Schnittplanes, den Einsatz der Abdichtungsmaterialien – Bitumenbahnen oder Edelstahlbleche – sowie die maximale Fugenlänge genau zu prüfen. BITUMENABDICHTUNG

MAUERWERKSDRUCKSPANNUNG TMWK=0,30 N/mm²

BITUMENABDICHTUNG

MAUERWERKSDRUCKSPANNUNG TMWK=0,60 N/mm²

STAHLBLECHABDICHTUNG

MAUERWERKSDRUCKSPANNUNG TMWK=0,90 N/mm²

155

Mechanische Verfahren

Abbildung 4.10: Vertikalverformungen in Abhängigkeit von der Schnittfugenlänge

In Abhängigkeit von der vorhandenen Mauerwerksdruckspannung kann der maximal offene Bereich der Schnittfuge beispielsweise wie folgt festgelegt werden: w w w w

4|1|2|2

c 1 m für untergeordnete Bauteile, geringe Vertikallasten (c 0.10 N/mm²) c 0,80 m für Bauteile mit Druckspannungen bis 0,20 N/mm² c 0,60 m für Bauteile mit Druckspannungen bis 0,50 N/mm² c 0,40 m für Bauteile mit Druckspannungen bis 0,80 N/mm².

Einsatzgrenzen und Materialkennwerte von bituminösen Abdichtungsbahnen und genoppten Stahlblechen Bei der Anwendung eines mechanischen Verfahrens, bei dem eine Sperrschicht in das tragende Mauerwerk eingebracht wird, ist nicht nur die abdichtende Wirkung gegen aufsteigende Feuchtigkeit von Interesse, sondern es sind besonders die Einsatzgrenzen der Materialien hinsichtlich der möglichen Kraftaufnahme von vertikalen Kräften und der zulässigen Scherbeanspruchungen zu beachten. Im Rahmen von Untersuchungen an der TU-Wien, Institut für Hochbau und Industriebau, wurde eine Plastomerbitumenbahn hinsichtlich ihres Kraft-Verformungsverhaltens bei unterschiedlichen Randbedingungen geprüft. t t t t

Verformungsverhalten bei Kurzzeit- und Langzeitbelastung (zulässige Druckspannung) Verformungsverhalten bei unterschiedlichen Temperaturen zulässige Scherkräfte in Abhängigkeit von der Auﬂast Schertragverhalten bei Langzeitbelastung.

Verformungsverhalten bei Kurzzeitbelastung Das Zusammendrückungsverhalten bei kurzzeitiger Belastung kann über den Verformungsmodul (E-Modul) beschrieben werden. Eine Auswertung der Versuchsergebnisse liefert einen Richtwert für den E-Modul von rund 20 N/mm². Abbildung 4.11: Temperaturabhängiger E-Modul – Abdichtungsbahn

Verformungsverhalten bei Langzeitbelastung Die Normalverformung in Abhängigkeit von der Lastdauer zeigt in einem Zeitraum von rund 2 Wochen eine rasche Zunahme und klingt nach rund 3 Monaten ab. Je nach Intensität einer gleichzeitig wirkenden Scherkraft ist mit einer Verdoppelung der Kurzzeitverformungen zu rechnen. Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

156

Zulässige Druckspannung Die Materialuntersuchungen an der Plastomerbitumenbahn zeigen beim Kraft-Verformungsverhalten einen relativ konstanten Anstieg ohne ausgeprägten Fließbereich. Die Angabe einer Bruchlast als maximal aufnehmbare Kraft ist daher nicht möglich. Als obere Grenze können daher nur Verformungsbedingungen, die in Abhängigkeit der Priorität des Bauwerkes festgelegt werden müssen, herangezogen werden. Unter der Annahme eines Verformungsmoduls von 20 N/mm² und einer Verdoppelung der Verformungen zufolge Dauerlast ergibt sich bei einem Eigengewichts-NutzlastVerhältnis von 3:1 sowie einer maximalen Druckspannung von 0,8 N/mm² eine Gesamtverformung von 4,0 (0,8 + 0,6) / 20 = 0,28 ~0,3 mm bezogen auf eine Bahnendicke von 4 mm. Diese Größenordnung der Verformung kann im Allgemeinen als „baupraktisch zulässig“ angesehen werden. Verformungsverhalten bei unterschiedlichen Temperaturen Das Verformungsverhalten bei unterschiedlichen Temperaturen ist gekennzeichnet durch eine Steiﬁgkeitszunahme bei niedrigen und eine Steiﬁgkeitsabnahme bei höheren Temperaturen. Unter normalen Temperaturverhältnissen ergeben sich während der Bauausführung an sommerlich-heißen Tagen größere Oberﬂächentemperaturen am Mauerwerk, die jedoch bereits nach wenigen Zentimetern auf Werte unter 30 bis 35° C absinken. Die Ergebnisse der Untersuchung sind besonders für die Bauausführung von Bedeutung, da bei höheren Außentemperaturen darauf zu achten ist, dass die Abdichtungsbahn immer eine Einbautemperatur unter 30° C besitzen muss. Schertragverhalten Die Langzeitversuche ergaben, dass eine Aufnahme von dauernd wirkenden horizontalen Kräften (Scherkräften) nicht möglich war. Die Abdichtungsbahn stellt immer eine Gleitfuge dar, sodass ständig wirkende Scherkräfte in jedem Fall durch andere Maßnahmen aufzunehmen sind. Für kurzzeitige und veränderliche Kräfte ergaben die Scherversuche zulässige Scherspannungen von 0,05 bis 0,12 mal der Normalspannung, sodass die Empfehlung: „zul. Scherspannung aus veränderlichen Lasten c 0,05 t Normalspannung aus ständigen Lasten“ angesetzt werden kann. Bei genoppten Stahlblechen als Abdichtung kann für die Fuge zwar ein Reibungsbeiwert von 0,50 erreicht werden, hinsichtlich der Aufnahme der konzentrierten Scherkräfte in den darüber und darunter liegenden Mörtelfugen sollten die zulässigen Scherspannungen nicht größer als 30 % der ständig wirkenden Normalspannungen angesetzt werden. Einsatzgrenzen Plastomerbitumenabdichtungsbahn: t maximale Einbau- und Bauteiltemperatur c 30° C t zulässige Druckbeanspruchung zufolge Dauerlast c 0,60 N/mm² t zulässige Druckbeanspruchung zufolge Dauer- und Nutzlast c 0,80 N/mm² t keine Aufnahme von dauernd wirkenden Scherkräften möglich t zulässige Scherspannung aus veränderlichen Lasten c 0,05 mal Normalspannung aus ständigen Lasten t zulässige Scherspannung aus außergewöhnlichen Kräften (Erdbeben, Explosionen) c 0,12 mal Normalspannung aus ständigen Lasten. 157

Mechanische Verfahren

Einsatzgrenzen genoppte Edelstahlbleche: t keine Einschränkung der Einbau- und Bauteiltemperatur t keine Einschränkung der zulässigen Druckbeanspruchung, Mauerwerk ist maßgebend t zulässige Scherspannung c 0,30 mal Normalspannung aus ständigen Lasten t zulässige Scherspannung aus außergewöhnlichen Kräften (Erdbeben, Explosionen) c 0,50 mal Normalspannung aus ständigen Lasten.

4|1|2|3

Aufnahme von Scherkräften Scherkräfte im Mauerwerk können einerseits durch die Konstruktion, z.B. Gewölbedecken oder Gewölbegurte, und andererseits durch äußere Einwirkungen wie Erddruck, Wind und Erdbeben entstehen. Für die Weiterleitung dieser im Mauerwerk horizontal wirkenden Kräfte über die Abdichtungsebene bis in die Fundierung ist zwischen ständig wirkenden Kräften (Gewölbeschub, Erddruck) und veränderlichen Einwirkungen (Wind, Erdbeben) zu unterscheiden. Ständig wirkende Horizontalkräfte sind nicht über Gleitebenen, wie sie z.B. Bitumenabdichtungsbahnen darstellen, ableitbar.

Abbildung 4.12: Stützung durch Quer- und Endscheiben

Abbildung 4.13: Horizontalkraftaufnahme durch Bodenplatten, Sockelkonstruktionen und genoppte Stahlbleche

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

158

Für die Aufnahme von Scherkräften im Mauerwerk können Quer- und Endscheiben, Sockelkonstruktionen, Bodenplatten oder genoppte Stahlbleche herangezogen werden. Bei der Ausbildung von Bodenplatten oder Sockelkonstruktionen ist besonders darauf zu achten, dass auf die Abdichtung nur Druckkräfte wirken und die Beanspruchungen im Bereich der Einsatzgrenzen der Materialien liegen. Durch die wenn auch nur geringe Quertragfähigkeit von Mauerwerk ist dann ein Bereich vom 2,0- bis 2,5-Fachen der anschließenden Wanddicke gestützt. Für die Aktivierung von Querscheiben muss die gestützte Wand einen einwandfreien Mauerwerksverband zur Quer- oder Endscheibe besitzen und die Scheibe durch beispielsweise einen Höhenversprung in der Abdichtungsbahn zur Aufnahme von Horizontalkräften fähig sein.

Injektionsverfahren Bei einem fachgerechten Einsatz eines Injektionsverfahrens zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk wird der kapillare Wassertransport im Mauerwerk „relativ“ und somit nur zu 80 – 95 % unterbunden. Abhängig von den Sanierungsanforderungen kann diese Verminderung jedoch auch ausreichen, um das Sanierungsziel zu erreichen. Die Wirksamkeitsdauer der Horizontalabdichtung aus hydrophobierenden und hydrophobierend-porenverengenden Injektionsmitteln liegt wahrscheinlich bei 20 bis 30 Jahren (genaue Angaben liegen aber derzeit noch nicht vor). Die Wirksamkeitsdauer der Horizontalabdichtung aus porenverschließenden Injektionsmitteln liegt wahrscheinlich über 20 bis 30 Jahre, ist jedoch meist nicht relevant, da in vielen Fällen die Wirksamkeit dieser Injektionsmittel im Mauerwerk nicht gegeben ist. Dies resultiert daraus, dass einerseits die Molekulargröße der porenverschließenden Injektionsmittel meist deutlich größer ist als der Kapillardurchmesser des Baustoffes und dadurch die Penetration des Injektionsmittels in den Baustoff nicht erfolgt und andererseits die aus diesem Grund erforderliche „Umhüllung“ des Ziegels oder Natursteins in Folge mangelhafter Injektionsdurchführung und/oder –technik oft nicht stattﬁndet. Die Problematik bei den Injektionsverfahren liegt darin, dass die Anwendungsgrenzen der Injektionsmittel von den Planern und Ausführenden größtenteils nicht beachtet und teilweise von den Produzenten falsch eingeschätzt werden. Liegt der Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerkes im Bereich der Abdichtungsebene über 60 %, treten meistens Probleme auf. Die Restsaugfähigkeit des Mauerwerkes ist dann bereits für eine ausreichende Aufnahme von hydrophobierenden oder hydrophobierend/porenverengenden Injektionsmitteln zu gering. Im Rahmen des Forschungsprojektes „Hydrophobierende und/oder porenverschließende Injektionsmittel“ (gefördert durch die FFG Forschungsförderungsgesellschaft) wurden am oﬁ-Bauinstitut unter Leitung von Dr. Balak die Wirksamkeit und die Anwendungsgrenzen von hydrophobierenden und/oder porenverschließenden Injektionsmitteln zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Ziegelmauerwerk unter besonderer Berücksichtigung der Einbringungsart sowohl an Objekten, an Versuchspfeilern als auch an Ziegel- und Mörtelprüfkörpern untersucht. Obwohl Injektionsmittel zur nachträglichen Horizontalabdich159

Injektionsverfahren

4|2

tung bereits seit Jahrzehnten eingesetzt werden, zeigt die praktische Erfahrung immer wieder, dass die geforderten Ziele nicht erreicht werden. In Abhängigkeit des Durchfeuchtungsgrades (gering = 20 %, mittel = 50 %, hoch = 80 %), der Einbringungsart (Injektionsﬂaschen, Nieder- bzw. Hochdruckverfahren, ImpulsSprühverfahren, Infusionsrohrverfahren) und des Wandbildners (Ziegelmauerwerk) wurden an verschiedenen Objekten in Ostösterreich, an 20 Versuchspfeilern und an einer Vielzahl von Ziegel- und Mörtelprüfkörpern im Labor die Anwendungsgrenzen und die Wirksamkeit von acht Injektionsmitteln untersucht. Nach den gewonnenen Erkenntnissen aus dem Forschungsprojekt muss der maximale Bohrlochabstand auf 10 cm reduziert werden und mindestens zwei übereinander liegende Injektionsbohrlochreihen gesetzt werden. Injektionen zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk sind bei einem Durchfeuchtungsgrad von über 60 % nicht wirksam und bei einem Durchfeuchtungsgrad von 50 % bis 60 % bereits problematisch. Am zielführendsten ist das Absenken des Durchfeuchtungsgrades des abzudichtenden Mauerwerks in der Injektionsebene vor Einbringung des Injektionsmittels auf 20 % und das Nachtrocknen des Mauerwerks nach Durchführung der Injektionsarbeiten mittels Heizstab- oder Mikrowellentechnik. Es hat sich auch deutlich gezeigt, dass aufgrund der Inhomogenität der Wandbildner von Altobjekten im Hinblick auf die Wasseraufnahmeparameter in Zukunft Probeinjektionen vor Durchführung umfangreicher Abdichtungsarbeiten durchgeführt werden sollten. Weiters ist insbesondere auf die Einbringungsart der Injektionsmittel in Abhängigkeit der Mauerwerksstruktur zu achten. Im Rahmen eines weiteren vom oﬁ-Bauinstitut und durch die Autoren betreuten Forschungsprojektes über die Wirksamkeit organischer Injektionsmittel (Polyurethan- und Epoxid-Harze) hinsichtlich Mauerwerksverfestigung und Mauerwerksabdichtung gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit (gefördert durch den Forschungsförderungsfond der gewerblichen Wirtschaft Österreichs – FFF) wurde festgestellt, dass die Wirksamkeit der untersuchten organischen Injektionsmittel gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit dann gegeben ist, wenn mindestens zwei übereinander liegende Injektionsbohrlochreihen vorhanden sind, der Injektionsbohrlochabstand maximal 10 cm beträgt und injektionsmittelabhängig der Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks entweder deutlich unter 50 % oder aber auch wesentlich über 80 % liegt. In der Praxis wird vor Durchführung der Injektionsarbeiten der Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerkes meist nicht ermittelt, wodurch der Erfolg der Injektion zum „Lotteriespiel“ wird. Die Funktionstüchtigkeit einer Horizontalabdichtung mittels Injektionsverfahren unter Verwendung von hydrophobierenden und hydrophobierend/porenverengenden Injektionsmitteln kann nachträglich durch die Bestimmung des kapillaren Saugvermögens und der maximalen Wasseraufnahme des Baustoffes im Bereich der Injektionsbohrlöcher anhand von Bohrkernen oder Stemmproben nachgewiesen werden. Der Wirksamkeitsnachweis von organischen, baustoffumhüllenden Injektionsmitteln kann nicht durch kapillare Saugversuche anhand von Bohrkernen erbracht werden, hier sind Messungen am Bauwerk unumgänglich (ÖNORM B 3355-1:2006 [225] Pkt. 7.2).

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

160

Es ist daher vor Durchführung von Injektionsarbeiten zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk mittels hydrophobierenden und hydrophobierend/porenverengenden sowie porenverstopfenden (baustoffumhüllenden) Injektionsmitteln unbedingt erforderlich, den Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerkes im Bereich der Abdichtungsebene zu ermitteln. Stellt sich dabei heraus, dass der Durchfeuchtungsgrad über 40 % ist (bei einigen Injektionsmitteln sogar über 20 %), muss vor Durchführung der Injektionsarbeiten das Mauerwerk mittels Heizstabtechnik vorgetrocknet werden, damit die Restsaugfähigkeit erhöht und der Durchfeuchtungsgrad deutlich reduziert wird bzw. bei den baustoffumhüllenden organischen Injektionsmitteln der Durchfeuchtungsgrad entweder reduziert oder aber auch erhöht wird.

Verfahren und Materialien

4|2|1

Grundsätzlich kann unterschieden werden in t t

drucklose Injektionsverfahren Injektionsverfahren unter Druck.

Zunächst wird eine zwei- oder mehrreihige Bohrlochkette angeordnet. Der Bohrlochabstand richtet sich nach der Saugfähigkeit der Baustoffe, nach der Einbringungsart des Injektionsmittels und nach der Art des Injektionsmittels selbst. Die Injektionsmittel sind so einzubringen, dass kein unkontrollierter Austritt aus dem Bohrkanal stattﬁndet. Dies ist zum Beispiel durch Vorverfüllung des Mauerwerks mittels bindemittelhaltiger Suspensionen oder durch Anwendung hohlraumüberbrückender Verfahren zu bewerkstelligen. Die Injektion selbst erfolgt über Druckbehälter, Membran,- Kolben- oder Schneckenpumpen in Kombination mit Schlauch- oder Packersystemen.

Abbildung 4.14: Bohrlochraster bei druckloser Injektion sowie Druckinjektion mit hydrophobierenden Injektionsmitteln

Abbildung 4.15: Bohrlochraster bei Druckinjektion mit organischen Harzen

161

Injektionsverfahren

In Tabelle 4.1 sind das Wirkprinzip und die Art der Einbringung der verschiedenen Injektionsmittel übersichtlich zusammengestellt. Tabelle 4.1: Wirkungsprinzip und Technologie von Injektionsmitteln nach [97]

Injektionsmittel

Wirkungsprinzip abdichtend hydrophob.

Technologie mit Druck drucklos

Zementsuspension

l

Feinstoffsuspension

l

l l

Kunstharzlösungen

l

l

l

Siloxanlösungen

l

l

l

Silikonharzlösungen

l

l

l

l

l

l

Kieselsäureethylester hydr. Bitumenschmelzen

l

Parafﬁnschmelzen

l

Bitumenemulsionen

l

Silikon-Mikroemulsion Alkalisilikate

l l l

l l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

Methylsilikonate höheralkylierte Silikonate Alkalisilikonate/Alkalisilikate

l

l

Silane

l

Wässrige Suspensionen t Zementsuspensionen t Mikrozementsuspensionen t Feinstoffsuspensionen Diese Injektionsmittel werden primär zur Hohlraumverfüllung im Mauerwerk verwendet. Die Wirksamkeit dieser Injektionsmittel gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit wäre im Hinblick auf die Baustoffumhüllung denkbar, wurde jedoch seitens der Autoren noch nicht überprüft. Wässrige Lösungen (kolloiddisperse Systeme) t Alkalisilikate – Kaliwasserglas Heute werden meist Kaliumsilikate oder Kaliwasserglas verwendet. Nach der Einbringung in das Mauerwerk scheiden die Alkalisilikate Kieselgel im Porensystem ab, wodurch es zu einer Kapillarverengung und dadurch zur Reduktion des kapillaren Feuchtigkeitstransportes kommt. Diese Wirkung ist jedoch meist nicht von langer Dauer, da es durch Wasserabgabe zu einem Schwinden des Kieselgels kommt und dadurch neue Sekundärkapillaren entstehen, die den kapillaren Feuchtigkeitstransport im Mauerwerk ermöglichen. Zusätzlich entsteht bei der chemischen Umsetzung neben dem Kieselgel auch das Salz Alkalicarbonat, welches das Mauerwerk belastet. Aus diesen Gründen ist von der Verwendung dieses Injektionsmittels abzuraten. t

Alkalimethylsilikonate – Kaliummethylsilikonat Bei diesen Produkten handelt es sich um wasserlösliche Salze der Methylkieselsäure, die durch Kohlendioxidaufnahme reagieren. Neben der hydrophobierend wirkenden Polymethylkieselsäure kann sich wie beim Wasserglas Alkalicarbonat bilden, welches das Mauerwerk als Salz belasten kann. Diese Injektionsmittel sollten aufgrund der erforderlichen Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

162

Kohlendioxidaufnahme aus der Luft nur bei Mauerwerk mit geringen Dicken angewendet werden (maximal 50 cm). Bei größeren Mauerdicken muss nach Durchführung der Injektionsarbeiten Kohlendioxid in die Injektionslöcher eingeblasen werden. t

Kombinationsprodukte aus Alkalisilikaten und Alkalimethylsilikonaten Die Wirkungsweise dieser Injektionsmittel ist eine Kombination aus Kapillarhydrophobierung und Kapillarverengung bzw. -abdichtung. Zunächst kommt es zur Kapillarverengung durch Abspaltung von Kieselgel aus der Alkalisilikatkomponente. Anschließend wird die hydrophobierende Wirkung des Alkalimethylsilikonates aufgebaut. Das Entstehen von Sekundärkapillaren durch das Schwinden des Kieselgels stellt durch die zusätzliche Hydrophobierung der Kapillarwände keinen Nachteil dar.

t

Kaliumpropylsilikonat Das Kaliumpropylsilikonat scheidet ohne Einwirkung von Kohlendioxid die hydrophobierende Substanz ab, wodurch die Anwendung auch bei großen Mauerdicken möglich ist. Dieses Produkt wird auch in Kombination mit anderen Produkten (Alkalisilikate, Alkalisilikonate etc.) verwendet.

Wässrige Emulsionen t Silikonmikroemulsion (SMK-Technologie) Bei der Silikonmikroemulsion werden spezielle Silikonrohstoffe verwendet, die als Tenside wirken und durch die es möglich ist, ein Injektionsmittel herzustellen, das in eine wässrige Phase selbst emulgierend einzubringen ist. Diese sich bildenden Emulsionen sind besonders feinteilig (10-9-10-10 m). Es handelt sich um eine wässrige Lösung aus hydrophobierenden Wirkstoffen, die sich im Mauerwerk gut verteilt. Ein weiterer Vorteil ist die Salzfreiheit und die chemische Aktivierbarkeit mit z.B. alkalischen Systemen. t

Bitumenemulsionen Aufgrund der zu geringen Kapillarporengängigkeit haben sich Bitumenemulsionen in der Praxis nicht bewährt.

Lösungen in organischen Lösungsmitteln t Organische Harze (Acrylharze, Polyurethanharze, Epoxidharze, Polyesterharze etc.) Die Wirksamkeit der organischen Harzlösungen beruht auf Kapillarverdichtung, allerdings dringen die Harzlösungen nur sehr geringfügig in den Wandbildner ein, wodurch die Wirkung dieser Injektionsmittel gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit – wie bereits eingangs erwähnt wurde – auf die baustoffumhüllende Wirkung zurückzuführen ist. Bei einigen Präparaten ist zusätzlich auch eine hydrophobierende Komponente vorhanden. Weiters sind auch Siloxan- und Silikonharzlösungen sowie Kieselsäureethylester mit hydrophobierenden Zusätzen in Verwendung. Schmelzen t Parafﬁne Geschmolzenes Parafﬁn wird in das vorher aufgeheizte Mauerwerk eingebracht. Der Kapillarporenverschluss erfolgt durch das Erstarren des Parafﬁns in den Poren. 163

Injektionsverfahren

t

Tabelle 4.2: Charakteristik und Bewertung von Injektionsverfahren nach [97] Injektionsverfahren

Druckinjektion

drucklose Injektion

Impuls-Sprüh-Verfahren Infusionsrohr-Verfahren

Bitumina Die Injektion des Mauerwerks mit geschmolzenem Bitumen ermöglicht bestenfalls nur die Umhüllung der Wandbildner. Das Eindringen in die Kapillaren des Baustoffes ist nicht möglich. Dieses Injektionsmittel wird kaum mehr verwendet, da die Applikation sehr aufwändig und die Wirksamkeit gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit fragwürdig ist.

Grundsätzlich ist die Voraussetzung für den Abdichtungserfolg gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit durch Injektion von hydrophobierenden oder hydrophobierend/porenverengenden Injektionsmitteln allerdings immer eine ausreichend große Saugfähigkeit der Baustoffe, was bedeutet, dass der Durchfeuchtungsgrad im Bereich von 20 bis 40 % liegen muss, auch wenn die Produkthersteller höhere Grenzwerte (bis zu 100 %) angeben. In der Praxis wird dies immer wieder bestätigt. Liegt der Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerkes über den Grenzwerten, muss eine Vortrocknung des Mauerwerkes mittels Heizstabtechnik erfolgen, wodurch der Durchfeuchtungsgrad auf unter 20 % abgesenkt wird. Charakteristik

Bewertung

Gute und schnelle Verteilung des Injektionsmittels in makroporösem Gefüge.

+

Bohrlochabstände in der Regel größer als bei druckloser Injektion.

+

Für hohlraumhaltiges Mauerwerk nicht geeignet.

–

Mauerwerksﬂächen müssen abgedichtet sein.

–

Auf das Injektionsmittel abgestimmte Injektionstechnik erforderlich.

–

Verarbeitung niedrig- bis mittelviskoser Injektionsmittel, auch von Suspensionen, möglich.

+

Langsame Verteilung durch kapillare Strömung und Sickerströmung.

±

Erfordert geringe Bohrlochabstände.

–

Für hohlraumhaltiges Mauerwerk nur bedingt geeignet.

–

Mauerwerksoberﬂächen müssen nicht abgedichtet werden.

+

Nur bei niedrigviskosen Injektionsmitteln anwendbar.

–

Relativ einfache Gerätetechnik.

+

Langsame Verteilung, überwiegend durch kapillare Strömung.

±

Geringe Bohrlochabstände erforderlich.

–

Auch für hohlraumhaltiges Mauerwerk gut geeignet.

+

Mauerwerksoberﬂächen müssen nicht abgedichtet werden.

+

Nur bei niedrigviskosen Injektionsmitteln anwendbar.

–

Erfordert relativ hohen Geräteaufwand.

–

Impuls-Sprüh-Verfahren Aus der Sicht der Autoren hat sich in der Praxis am besten das ImpulsSprüh-Verfahren mit hydrophobierenden Injektionsmitteln bewährt, da Hohlräume im Mauerwerk überbrückt werden und dadurch die Einbringung des Injektionsmittels vollﬂächig im Wandquerschnitt erfolgen kann (Bild 4.17, Bild 4.18). Dabei werden perforierte Infusionsrohre in die Injektionsbohrlöcher eingeführt und das Injektionsmittel über eine Kompressorpumpe und ein Zuleitungssystem zu den Infusionsrohren befördert und an die Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

164

Baustoffoberﬂäche gesprüht. Dabei wird gewährleistet, dass jedem Bohrloch die gleiche Injektionsmittelmenge zugeführt wird. Mithilfe einer elektronischen Steuerung kann die Pumpenimpulsfrequenz dem Saugvermögen des Baustoffes angepasst werden. Abbildung 4.16: Injektionsverfahren – Impuls-SprühVerfahren, Infusionsrohr-Verfahren

IMPULS-SPRÜH-VERFAHREN

INFUSIONSROHR-VERFAHREN

Infusionsrohr-Verfahren Eine ebenfalls hohlraumüberbrückende Injektionsmethode ist das Infusionsrohr-Verfahren. Die Infusionsrohre bestehen aus kapillar saugfähigem Materialen, sodass das Injektionsmittel durch die Rohrhülle penetriert. Dort tritt es durch den geringen Überdruck in Tröpfchenform aus bzw. kann das Injektionsmittel auch durch den Baustoff aus dem Infusionsrohr ausgesaugt werden. Mehrstufeninjektion Die Mehrstufeninjektion ist eine Variante der Druckinjektion, die insbesonders bei Mauerwerk mit großen Inhomogenitäten und angeblich bei sehr hohen Durchfeuchtungsgraden angewendet werden kann. 1. Stufe: Injektion mit Mikrozementsuspension zur Hohlraumverfüllung des Mauerwerks. Dadurch wird das unkontrollierte Abﬂießen des eigentlichen Abdichtungsmittels verhindert. 2. Stufe: 30 bis 60 Minuten nach der Hohlraumverfüllung wird über dieselben Bohrlöcher nach dem Öffnen des Bohrkanals mit einer lanzenartigen Vorrichtung die Silikonmikroemulsion injiziert. Durch den hochalkalischen Mikrozement wird die Silikonmikroemulsion sofort aktiviert, wodurch der Wirkstoff schnell abgeschieden wird. 3. Stufe: In der dritten Stufe kann eine weitere Aktivierung der Mikroemulsion durch Injektion von einem alkalischen System (alkalische Silikonatlösungen, Kaliumpropylsilikonat etc.) erfolgen. Wichtig ist diese Stufe, wenn die 1. Stufe durch Homogenität des Mauerwerks entfällt. Parafﬁninjektion Geschmolzenes Parafﬁn wird durch Berieseln, Tränken oder Injizieren in das vorher und während des Einbringvorganges mittels Heizstäben erwärmte Mauerwerk eingebracht (Bild 4.22). Da der Schmelzpunkt der Parafﬁne über bzw. um 60° C liegt, ist darauf zu achten, dass die Mauerwerkstemperatur

165

Injektionsverfahren

deutlich über 60° C liegt, um die Penetration des Parafﬁns in die Baustoffkapillaren zu gewährleisten. Aufgrund der Erwärmung des zu injizierenden Mauerwerksbereiches vor Durchführung der Injektionsarbeiten wird der Porenraum größtenteils von der vorhandenen Feuchtigkeit befreit, wodurch die Injektionsmittelpenetration in für die Abdichtungswirkung ausreichenden Mengen erfolgen kann. Abbildung 4.17: Injektionsverfahren – Parafﬁninjektion

Injektion mittels Injektionsmittelvorratsbehälter Am häuﬁgsten erfolgt jedoch die Injektion mittels Vorratsbehälter, die in Baumärkten erhältlich und für die Injektion von jeweils einem Bohrloch konzipiert sind (Bild 4.23). Dabei handelt es sich meist um hydrophobierend/porenverengende Injektionsmittel. Die Problematik bei diesen Systemen liegt darin, dass einerseits bei Vorhandensein von Hohlräumen und Rissen im Mauerwerk das Injektionsmittel nicht den gesamten Wandquerschnitt erreicht und andererseits der Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks meist über 60 % in der Abdichtungsebene liegt und dadurch die Wirksamkeit des Injektionsmittels nicht ausreichend gegeben ist. Eine Vielzahl von Fehlschlägen dieses Systems in der Praxis ist die Folge, da nicht zuletzt der Konsument seitens der Produkthersteller nicht über die Anwendungsgrenzen informiert wird. Die Durchführung von Druckinjektionen mittels Injektionspackern und organischen Injektionsmitteln ist in der Praxis oft von Fehlschlägen gekennzeichnet, da dies primär von der Durchführungsqualität der Injektionsarbeiten (Bohrlochabstand, Druckaufbringung, Oberﬂächenverdämmung etc.) abhängt und diese sehr oft unzureichend ist. Der Erfolg eines Verfahrens ist nur bei Beachtung der Rand- und Einsatzbedingungen gegeben und hängt von einer Vielzahl von Fach- und Produktkenntnissen ab.

4|2|2

Anwendungsbereiche und Einsatzgrenzen Die t t t

wesentlichen Einsatzgrenzen der Injektionsverfahren sind: Durchfeuchtungsgrad Mauerdicke Mauerwerksart und –zustand

Folgende hauptsächliche Anwendungsbereiche sind zu nennen: t Die Horizontalabdichtungsebene liegt unter dem Geländeniveau, und die erdberührte Außenwand soll mittels Flächeninjektion vertikal abgedichtet werden. Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

166

t

t

Wenn die horizontal abzudichtenden Außenwände im Bereich bewohnter Räumlichkeiten liegen, ist die Anwendung eines Injektionsverfahrens sinnvoll, da bei Verfahrensdurchführung die Wohnnutzung kaum eingeschränkt wird. Die Horizontalabdichtungsebene liegt im Bereich von Gewölbegurten.

FLÄCHENINJEKTION

BEWOHNTE RÄUME

Abbildung 4.18: Anwendungsbereiche von Injektionsverfahren – schematisch

GEWÖLBEGURTE

Statik

4|2|3

Auch bei den Injektionsverfahren sind die statischen Gegebenheiten eines Bauteils zu beachten, da durch das Herstellen der Injektionsbohrlöcher die Bauteilquerschnittsﬂäche um bis zu 20 % reduziert wird und eine Druckspannungserhöhung im Mauerwerk entsteht. Insbesondere bei Mauerwerkspfeilern kann dies zu Problemen führen. In der Praxis ist immer wieder zu beobachten, dass aufgrund der Druckspannungserhöhung im Wandquerschnitt auch Risse im betroffenen Bauteil auftreten. Aus diesem Grund ist auf die Spannungszustände in den abzudichtenden Bauteilen Rücksicht zu nehmen. Gegebenenfalls sind die Injektionsarbeiten abschnittsweise durchzuführen und anschließend die Injektionsbohrlöcher kraftschlüssig zu verschließen. Entscheidenden Einﬂuss auf die Statik der Wand üben Injektionsverfahren mit höheren Drücken aus. Hier ist zu gewährleisten, dass durch den Injektionsdruck keine Zerstörung des Mauerwerks entsteht.

Elektrophysikalische Verfahren Elektrophysikalische Verfahren auf Basis einer aktiven Elektroosmose sind in der ÖNORM B 3355-2 [226] als Verfahren zur Verringerung des kapillaren Feuchtigkeitsaufstieges im Mauerwerk enthalten. Im Rahmen des vom oﬁ-Bauinstitut betreuten Forschungsprojektes „Elektrophysikalische Trockenlegungsverfahren“ (gefördert vom Forschungsförderungsfonds für die gewerbliche Wirtschaft Österreichs), welches 1996 abgeschlossen wurde, ist sowohl die Theorie als auch die Anwendung verschiedener Systeme in der Praxis anhand konkreter Objekte 167

Elektrophysikalische Verfahren

4|3

näher beleuchtet worden. Einer der Gründe für die Untersuchung der elektrophysikalischen Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk anhand konkreter Objekte liegt darin, dass die vorhandenen Theorien über die Wirkungsweise dieser Verfahrensgruppe äußerst widersprüchlich sind und demnach keine konkrete Aussage über die Funktionstüchtigkeit diverser Systeme getroffen werden kann. Im Folgenden sind charakteristische Literaturzitate bzw. die wesentlichsten Literaturinhalte mit ihren Bewertungen (È positiv, Í negativ, Ï eher positiv, Ë neutral) zusammengestellt. È Jakob, TU Berlin, 1986. Elektrokinetische Mauerwerk-Trockenlegung. Es wurde eine elektrokinetische Entfeuchtungsanlage installiert, deren Wirkung auf das feuchte Mauerwerk alle Erwartungen in positiver Weise übertroffen hat. Í Wittmann, 1983. Zeta-Potential und Feuchtigkeitstransport durch poröse Werkstoffe. Die Elektroosmose scheidet nach den vorliegenden Messungen (elektroosmotischer Durchﬂusskoefﬁzient versch. Baustoffe: Die am Mörtel bestimmten Werte haben umgekehrtes Vorzeichen wie die der übrigen untersuchten Baustoffe) als Sanierungsmethode aus. Eine auf den gewonnenen Messwerten basierende Abschätzung ergibt, dass außergewöhnlich hohe Spannungen notwendig wären, um im Mauerwerk einen messbaren und für die Praxis interessanten Trocknungseffekt zu erzielen. Ï Venzmer, Fachbuch, 1991. Sanierung feuchter und versalzener Wände. „Marginaler Effekt“ – „Hauptsächlich Elektrolyse“. Nur diejenigen Verfahren sind gangbar, die mit größeren Spannungen arbeiten. Í Demberger, Bautenschutz und Bausanierung 14, 1991. Elektrochemische Vorgänge zur Entfeuchtung von Mauerwerk. Eine Elektroosmose im isolierten Sinne des Transports von reinem Wasser kann nicht funktionieren. Beschriebene und zu beobachtende, angeblich elektroosmotische Effekte sind aber sehr schlüssig durch elektrochemische Vorgänge erklärbar. Der Wassertransport elektrolytischer Anlagen erfolgt mittelbar, als Begleitung komplizierter Umsetzungs- und Transportmechanismen von Salzen (Zersetzung der Salze). Die elektroosmotische Theorie zur Entfeuchtung gilt für den Fall, dass reines, folglich ionenarmes und nicht mit Salzen belastetes Wasser im Mauerwerk vorhanden ist. È Jacobasch und Kaden, Zeitschrift für Chemie 23, 1983. Elektrokinetische Vorgänge – Grundlagen, Messmethoden, Anwendungen: führt Trockenlegung und Verhinderung von aufsteigender Feuchte als Anwendungsgebiet für Elektroosmose an. È Friese, Jacobasch, Börner, Bauphysik 6, 1987. Einige Voraussetzungen zur Anwendung elektrokinetischer Verfahren bei der Sanierung von Mauerwerk mit aufsteigender Feuchtigkeit. Ausgehend von einigen theoretischen Betrachtungen zur Elektroosmose werden die wichtigsten Voraussetzungen zur Anwendung elektrokinetischer Verfahren zur Trocknung von Mauerwerk mit aufsteigender Feuchtigkeit dargestellt. Proben von Ziegel-

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

168

mauerwerk (Ziegel und Mörtel) wurden mithilfe eines elektrokinetischen Messsystems (Strömungspotenzial- und Elektroosmose-Messung) untersucht, wobei unterschiedliche Elektrolyte (CaSO 4 und KCI) bei unterschiedlichen Konzentrationen eingesetzt wurden. Bei allen Proben wurde gefunden, dass das Zeta-Potenzial ein negatives Vorzeichen hat und der Absolutwert des Zeta-Potenzials mit steigender Elektrolytkonzentration gegen Null geht. Nach den durchgeführten Messungen ergibt sich für die Anwendbarkeit elektrokinetischer Verfahren zur Trocknung von Mauerwerk eine obere Grenze der Elektrolytkonzentration von 0,1 Mol/Liter. Es ist mit großer Sicherheit anzunehmen, dass jedes Ziegelmauerwerk mit geringen Anteilen löslicher Salze und pH-Werten > 8 elektroosmotisch getrocknet werden kann. Ist der Salzgehalt zu hoch, so kann vorher eine elektrochemische Entsalzung durchgeführt werden. Bei der praktischen Anwendung des AET-Verfahrens ist bisher noch kein Fall bekannt geworden, bei dem nach einer elektrochemischen Entsalzung ein Gebäude mit aufsteigender Feuchtigkeit nicht elektroosmotisch getrocknet werden konnte. Trotzdem sind Fälle denkbar, bei denen eine elektroosmotische Trocknung von Mauerwerk nicht möglich ist, auch dann nicht, wenn der Gehalt an löslichen Salzen ausreichend klein ist. Bei kleinen pH-Werten, d.h. wenn das Mauerwerk durch stark saure Grundwässer oder saure Industrieabwässer belastet ist, könnte das Zeta-Potenzial in der Nähe des isoelektrischen Punktes liegen und damit eine elektrokinetische Trocknung unmöglich werden. Ë Nägele, Bautenschutz und Bausanierung 7, 1984. Elektrische Transporterscheinungen in porösen Baustoffen. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass die Trockenlegung tatsächlich durch Elektroosmose erfolgt. Wahrscheinlicher ist für einen solchen Vorgang ein elektrophoretischer Wassertransport. Í Wittmann und Boekwijt, Bauphysik 4, 1982. Grundlage und Anwendbarkeit der Elektroosmose zum Trocknen durchfeuchteten Mauerwerks. In diesem Beitrag wird nach einer allgemeinen Einleitung in die Nomenklatur und die Grundlagen der unterschiedlichen Verfahren eine Messmethode beschrieben, mit der Feuchtigkeitsänderungen in einem Bauteil über längere Zeiträume quantitativ bestimmt werden können. Danach wird über ein Beispiel aus der Praxis berichtet. In einem Gebäude aus dem 16. Jahrhundert wurde eine Trocknungsanlage, die in die Gruppe der passiven Elektroosmose einzustufen ist, installiert. Der Feuchtigkeitsgehalt des Ziegelmauerwerks wurde über mehr als zwei Jahre hinweg messend verfolgt. Es konnte kein signiﬁkanter Trocknungseffekt nachgewiesen werden. Ë Wittmann, Bautenschutz und Bausanierung 4, 1981. Kann das Prinzip der Elektroosmose zur Trockenlegung von Mauerwerk angewendet werden? Will man ein durchfeuchtetes Mauerwerk durch Elektroosmose trocknen, so muss zunächst das Zeta-Potenzial oder die elektroosmotische Durchﬂussziffer bekannt sein. Sind dieser Wert und die kapillare Saugfähigkeit für ein bestimmtes Mauerwerk bekannt, so kann eine Durchﬂussbilanz aufgestellt werden. Erst danach ist eine Aussage über Erfolgschancen möglich. Trotz sorgfältigster Analyse eines feuchten Bauteils ist 169

Elektrophysikalische Verfahren

es derzeit nicht möglich, einen Erfolg einer Sanierungsmaßnahme, die auf dem Prinzip der Elektroosmose basiert, mit Sicherheit vorherzusagen. Die Frage, die im Titel dieser Arbeit gestellt wird, kann also nicht mit ja oder nein beantwortet werden. È Waubke, Mitteilungen des Institutes für Baustofﬂehre und Materialprüfung der TU Innsbruck, 1989. Zur Frage art- und praxisgerechter Lebensdauertests an Elektroden für die elektrochemische Mauerwerkstrockenlegung. Positiv, auch bei kleinsten Spannungen (Widerspruch zu Venzmer und Wittmann). Starke Kritik an Arendt und Demberger. Messung der Elektrodenstandfestigkeit. È Nägele, Bautenschutz und Bausanierung 12, 1989. Elektrische Verfahren für die Trocknung und Entsalzung von Mauerwerk. Es ist möglich, elektrische Anlagen zur Mauertrocknung/Entsalzung mit Spannungen bis zu 200 V zu betreiben, sodass ausreichende Stromstärken im Mauerwerk erreicht werden können. Es ist nicht notwendig, zur Vermeidung der Elektrolyse von Wasser die Spannung klein zu halten, wenn nur der Sulfatgehalt klein genug ist und/oder entsprechende Elektromaterialien verwendet werden. È Ritter, Bauplanung – Bautechnik 20, 1966. Theoretische Grundlagen und Mechanismus der elektroosmotischen Isolierung feuchter Bauwerke. Von Seiten der Bauausführenden kann mit dem Recht einer relativ breiten praktischen Erfahrung auf die gute Wirksamkeit der neuen Verfahren verwiesen werden, wobei sich gegenüber der herkömmlichen Isolierung gravierende Vorteile bezüglich Qualität und Kosten der Ausführung ergeben. Ë Tenge, Bautenschutz und Bausanierung 1, 1978. Elektrokinese gegen aufsteigende Mauerfeuchtigkeit. Elektrokinese ist langfristig nur funktionsfähig, wenn etliche Bedingungen erfüllt sind, die bislang technisch nicht realisierbar waren: Die verwendeten Elektroden müssen vollständig resistent sein. Die Anodenspannungen von Elektrokinese-Anlagen müssen unterhalb der Zersetzungsspannung von Wasser stabilisiert werden. È Friese, Bautenschutz und Bausanierung 11, 1988. Ein neues Verfahren zur Sanierung salzverseuchter Wände mit aufsteigender Feuchtigkeit. Bei der Trocknung sind Fälle denkbar, bei denen das Mauerwerk aus Materialien besteht, die ein positives Zeta-Potenzial haben, daher keine elektrokinetische Trocknung erlauben. Deshalb ist die Anwendung des AET-Verfahrens nicht zu empfehlen, wenn das Mauerwerk aus natürlichen Kalksteinen besteht. Ferner ist das AET-Verfahren nicht anwendbar, wenn das Mauerwerk im zu trocknenden Bereich größere Anteile metallischer Materialien enthält. Ziegel, Mörtel und silikatische Natursteine haben negative Zeta-Potenziale, und eine elektrokinetische Trocknung ist immer möglich, wenn das Mauerwerk aus diesen Materialien besteht. È Waubke, Bauphysik 13, 1991. Erfahrungen mit Verfahren zur Mauerwerkstrockenlegung. Elektrokinetische Verfahren sind im Grundsatz wirkVerfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

170

sam; über ihre endgültige baupraktische Bewährung wird nach Vorliegen noch weiterer Erfahrungen zu entscheiden sein. Die Mauertrockenlegung ist von der speziellen und komplexen Aufgabenstellung her ein selbstständiger Planungsbereich des Bauphysikers. Í Nägele, WTA-Workshop 1991. Zusammenhang zwischen den elektrokinetischen Effekten und elektrischen Verfahren zur Sanierung poröser Baustoffe. Diese Verfahren arbeiten nicht auf der Grundlage der Elektroosmose. Wichtig ist, dass von außen nur die an die Gesamtanordnung bzw. die einzelnen Regelkreise angelegte Spannung beeinﬂussbar ist. In der Praxis hat man also strikt zu unterscheiden zwischen den Vorgängen im Elektrolyten, der Elektrophorese, die den eigentlichen Transport von Salz bzw. in porösen Stoffen auch von Wasser bewirkt, und den Vorgängen an den Elektroden, der Elektrodenreaktion. Ebenso setzt eine Trocknung einen gewissen Salzgehalt voraus, da alle Transportmechanismen für Wasser das Vorhandensein von beweglichen Ionen voraussetzen. Ein weiteres Problem liegt darin, dass sich die elektrische Spannung nicht ohne Weiteres beliebig erhöhen lässt. Die Reaktionen an der Elektrode hängen entscheidend von der angelegten Spannung ab. Ein Mindestsalzgehalt von größenordnungsmäßig 0,05 bis 0,1 Masse-% ist für das Funktionieren einer elektrophysikalischen Anlage erforderlich. Die früher vertretene Ansicht, es dürfen wegen der Gefahr der Wasserelektrolyse nur maximale Spannungen bis zu 2 V angelegt werden, ist falsch. Der Übergangswiderstand Elektrode/ Mauerwerk bestimmt entscheidend die Wirksamkeit der Anlage. Elektroden mit komplizierter geometrischer Form (Netze) haben ebenfalls erheblich geringere Übergangswiderstände im Vergleich zu einfachen Stabelektroden. Bei Abwesenheit störender Sulfatmengen können Treibespannungen bis zu 200 V angelegt werden, ohne dass es zur Elektrolyse des Wassers kommt. Eine elektrische Mauertrocknung sollte nicht eingesetzt werden, wenn der Zustrom an Wasser nicht unterbrochen werden kann, da auch unter optimalen Bedingungen die Transportleistung zu klein ist, um durch kapillares Saugen aufgenommenes oder direkt anstehendes Wasser abzuführen. Í Wittmann, WTA-Workshop, 1991. Zeta-Potenzial und Feuchtigkeitstransport durch poröse Werkstoffe. Eine auf den gewonnenen Messwerten basierende Abschätzung ergibt, dass außergewöhnlich hohe Spannungen notwendig wären, um im Mauerwerk einen messbaren und für die Praxis interessanten Trocknungseffekt zu erzielen. Die Elektroosmose scheidet nach den vorliegenden Messungen als Sanierungsmethode für feuchtes Mauerwerk aus. Í Demberger, WTA-Workshop, 1991. Betrachtung der Trockenlegung feuchten Mauerwerks unter elektrochemischen Gesichtspunkten. Elektroosmose: Die Theorie der Elektroosmose geht von reinem, ionenfreiem Wasser aus. Elektroosmotische Anlagen funktionieren demnach nur bei salzfreiem Mauerwerk. Elektrolyse: Ein Transport von Wasser erfolgt nur mittelbar, im Wesentlichen durch Wassermoleküle, die als Hydrathülle an die Ionen angelagert sind. (Elektrolyse demnach erforderlich!) Um elektrolytische Vor-

171

Elektrophysikalische Verfahren

gänge zu bewirken, muss die angelegte Spannung deutlich höher sein als der Abstand der Normalspannungen von Anionen und Kationen (z.B. Natriumchlorid 4.07 V). Elektrolytische Systeme können nicht den Anspruch erheben, Mauerwerk zu trocknen, ihre Möglichkeiten liegen in der Entsalzung. Elektrolytische Systeme können nicht wartungsfrei sein, da alle Elektrodenmaterialien auf Dauer zerstört werden. Í Wessling, WTA-Workshop, 1991. Neue Erklärungshypothese für die Wirkungsweise elektrochemisch-physikalischer Mauertrocknung. Elektroosmose im herkömmlichen Sinn würde ausschließlich dann funktionieren, wenn in den Kapillaren keine Salze vorhanden wären, die die Ausbildung des Zeta-Potenzials verhindern würden. Im realen Fall sind jedoch immer Salze vorhanden, sodass sich kein Zeta-Potenzial ausbildet: Elektroosmose ﬁndet also nicht statt. Wenn zwischen den angebrachten Elektroden bei Anlegen einer Spannung auch ein Stromﬂuss beobachtet werden kann, ﬁndet immer Elektrolyse statt. Ohne Elektrolyse kein Stromﬂuss. Die Elektrolyse kann nicht der eigentliche Trocknungsvorgang sein, da die bewirkte Wasserspaltung nur einen Bruchteil der Menge ausmacht, die in einem zu trocknenden Mauerwerk an Wasser bewegt werden muss. Sie ist aber der auslösende Faktor sämtlicher Transportvorgänge im Mauerwerk. Die „Elektroosmose“ als Mauertrocknungsverfahren beruht also auf einem Wassertransport (Osmose), der durch elektrolytisch bedingte Salzkonzentrationsgradienten bewirkt wird. È Daum, WTA-Workshop, 1991. Neben dem Kreis der elektrophysikalischen Verfahren im Bereich der Mauerentfeuchtung, die gemeinhin für den Sammelbegriff Elektroosmose mit relativ geringen Spannungen und Strömen stehen, haben sich in den letzten Jahren, von wissenschaftlichen Theorien abgeleitet, Verfahren mit wesentlich höheren Spannungen und damit wesentlich höheren Strömen entwickelt, die als „Elektrolyse-Verfahren“ zu bezeichnen sind. Aufgrund der weitgehend unterschiedlichen Wirkung und insbesondere Auswirkung beider Verfahren sollte im anwendungstechnischen Bereich und in der Nomenklatur künftig eine Trennung erfolgen. Damit sind auch die Möglichkeiten und Grenzen der Anwendung dieser beiden Verfahrensgruppen unterschiedlich zu beurteilen. Elektroosmose: Echte Elektroosmose-Anlagen, die mit wirksamer Gleichspannung von theoretisch 1,23 V, praktisch wegen der verschiedenen im System auftretenden Polarisationseffekte und Spannungsverluste bis ca. 2 bis 2,5 V betrieben werden, gelten als echte ElektroosmoseAnlagen. Über diesen Spannungen setzen Elektrolyse-Effekte ein, die zunehmend die Elektroosmose konkurrieren und zu verstärkten elektrochemischen Umsetzungen führen. Die im untersten Spannungsbereich arbeitenden Elektroosmose-Anlagen können negative Elektrolyse-Effekte fast zur Gänze eliminieren. Große Elektrodenoberﬂächen ergeben möglichst geringe Stromdichten. Es werden besonders aufbereitete Spannungsarten mit Depolarisationseffekt verwendet. Die dabei noch geringeren Elektrolyse-Erscheinungen bei den knapp über

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

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der praktischen Zersetzungsspannung arbeitenden Anlagen werden auf ein Mindestmaß reduziert. Somit sind elektrochemische Umsetzungen im Anodenbereich fast gänzlich auszuschalten. Nach Waubke konkurrieren bei steigender Spannung die Elektrolyse-Effekte zunehmend die Elektroosmose. Daher halte ich es für angebracht, die Elektroosmose-Anlagen bei einer Gleichspannung von maximal 5 V zu begrenzen, denn hier werden Elektroosmose-Effekte noch kaum von Elektrolyse und ihren im Mauerwerk noch nicht bekannten Auswirkungen begleitet. Bei Elektroosmose-Anlagen erfolgt die Ionenwanderung wegen des geringen Elektrolyseanteils nur sehr beschränkt. Grundsätzlich kann Elektroosmose in jedem Mauerwerk angewendet werden, das kapillare Feuchte aufweist. Elektrolyse-Anlagen: In den letzten Jahren ist von verschiedener Seite gleichzeitig der Versuch unternommen worden, die elektroosmotische Mauerentfeuchtung efﬁzienter zu machen. In verschiedenen wissenschaftlichen Arbeiten kam man zu folgenden Ansätzen: Mit wesentlich höherer Spannung könnte auch ein wesentlich rascherer Austrocknungserfolg zu erzielen sein. Wenn man die Wirkung für sich betrachtet, ergeben sich daraus faszinierende Aspekte. Bei einer Analyse der Auswirkungen ist aber wesentlich kritischer vorzugehen, als es durch die Entwickler der Elektrolyse-Systeme geschehen ist. Im Mauerwerk dürfte CaCl entstehen, wobei der Kalk das herausgelöste Bindemittel aus dem Mörtel ist. Die Elektrolyse scheint für die Fälle hoher Gesamtversalzungen der theoretischen Wirkung nach die erste Methode zu sein, die eine Entsalzung auch aus dem Mauerinneren bewirken kann. Über die quantitative Wirksamkeit, die den Einsatz rechtfertigt, liegen noch keine fundierten Untersuchungen vor. Im Osmosebereich wird eine Dissoziation weitgehend vermieden, und es kommt – wie Versuche bewiesen haben – zu Salzausschwemmungen in Richtung der Wasserwanderung (Kathode). Í Schneider, Bauphysik-Kalender 2003. Elektrophysikalische Verfahren stellen kein taugliches Mittel im Rahmen einer Mauerwerkstrockenlegung dar. Unter gewissen Bedingungen (Baustoffkombinationen, Feuchtigkeitsund Salzgehalt der Baustoffe, Porenradienverteilung etc.) können elektrophysikalische Verfahren bestenfalls ein Absenken im Zentimeterbereich bei einer kapillar aufgestiegenen Wasserfront im Bereich der maximalen Steighöhe bewirken. Gelegentlich führen jedoch die begleitenden Maßnahmen zu einer deutlichen Absenkung des Feuchtespiegels, welche dann irrtümlich der Wirksamkeit von elektroosmotischen Anlagen zugeschrieben wird. Aufgrund der unterschiedlichsten Bewertungen und theoretischen Betrachtungsweisen der einzelnen Autoren ist es relativ schwierig, eine „richtige“ Theorie über die Wirkungsweise der elektrophysikalischen Verfahren aufzustellen.

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Elektrophysikalische Verfahren

4|3|1

Verfahrensübersicht Elektrodenlose Verfahren, welche vorgeben, mittels Funkwellen, elektrischen bzw. magnetischen Feldern das Wasser aus dem Mauerwerk entfernen zu können, sind wissenschaftlich nicht gesichert und werden daher weder in den ÖNORMEN B 3355-2 [226] und B 2202 [220] noch im Nachfolgenden behandelt. Die einzelnen Verfahren beziehen sich nur auf elektrophysikalisch-aktive Verfahren, bei denen durch das Anlegen einer elektrischen Spannung an das Mauerwerk elektrophysikalische Prozesse in Gang gesetzt werden. Die Elektroden können entsprechend der baulichen Gegebenheiten und des Systems als Band- oder Kabelelektroden (Bild 4.25) mit einer linienartigen Spannungsübertragung, als Stabelektroden (Bild 4.28) für eine punktuelle Übertragung sowie als Netz- oder Gitterelektroden (Bild 4.26, Bild 4.27) für eine ﬂächige Spannungseinleitung ausgebildet sein.

Abbildung 4.19: Funktionsschema aktive Elektroosmose

Das Elektrodenmaterial ist bedingt durch die Salze im Mauerwerk einer Korrosionsbeanspruchung ausgesetzt und besteht aus elektrisch leitfähigen Kunststoffen, Graphit oder Edelmetalllegierungen wie Titan-Silber- oder Titanverbindungen. Im Bereich von Mauerdurchbrüchen oder Türdurchgängen sowie als Zuleitungen zu den Elektroden werden speziell isolierte Kabel verwendet. Besonderes Augenmerk sollte auf die feuchtigkeitsdichte Herstellung des Überganges vom Kabel auf die Elektrode gelegt werden, da hier eine häuﬁge Schwachstelle vorliegt und die beste Elektrode ohne Netzanbindung wirkungslos ist.

4|3|2

Anwendungsbereiche und Einsatzgrenzen Neuere Untersuchungen und Betrachtungen haben gezeigt, dass selbst mit der sehr hohen Feldstärke im Mauerwerk von 100 V/m, die um das Zehnfache höher ist als die üblicherweise im Mauerwerk durch ein elektrophysikalisches Verfahren angelegte Feldstärke von 10 bis 12 V/m, dem Kapillardruck bei weitem nicht entgegengewirkt werden kann und dadurch die elektrophysikalischen Verfahren auch nicht mehr als Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk gezählt werden können. Der Kapillardruck im Ziegel beVerfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

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trägt 375000 Pa und im Sandstein 15000 Pa. Der durch elektrokinetische Vorgänge hervorgerufene Flüssigkeitsdruck bei Anlegen einer elektrischen Feldstärke von 100 V/m bei Ziegel jedoch nur 1000 Pa gegenüber 375000 Pa Kapillardruck und bei Sandstein nur 10 Pa gegenüber 15000 Pa Kapillardruck. Zusätzlich wird bei steigender Salzkonzentration im Mauerwerk das Strömungspotenzial reduziert, da dieses umgekehrt proportional zur Leitfähigkeit des Elektroyten ist. Dies bedeutet, dass bei steigender Salzkonzentration der Flüssigkeitstransport im Mauerwerk abnimmt. Die Autoren haben sich bereits seit Mitte der 1990er Jahre von dieser Verfahrensgruppe in ihren Gutachten und Sanierungskonzepten aufgrund der selbst durchgeführten Untersuchungen und der praktischen Erfahrungen distanziert. Als wesentliche Einsatzgrenzen der elektrophysikalischen Verfahren, bei denen eine Anwendung nicht zu empfehlen ist, ergeben sich jedenfalls: t

mehrschaliges Mauerwerk

t

Mauerwerk mit metallischen Einbauteilen (Eisen- oder Stahlträger von Deckenkonstruktionen, Rohrleitungen etc.), die nachträglich nicht oder nur mit sehr großem Aufwand elektrisch isolierbar sind

t

Stahlbetonwände

t

Belastung durch bauschädliche Salze im Bereich der Stufe 3 nach ÖNORM B3355-1 – Chloride > 0,10 Masse-% – Sulfate > 0,25 Masse-% – Nitrate > 0,15 Masse-%

t

pH-Wert des Mauerwerkes unter 8,0

t

Druckwasser und seitlich eindringende Feuchtigkeit.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurde festgestellt, dass es in den meisten Fällen zu einem Aufbringen des Putzes auf ein mittel bis hoch durchfeuchtetes Mauerwerk kam, wodurch immer wieder Feuchtigkeitsschäden auftraten. Bei einigen untersuchten Objekten konnte eine deutliche Reduktion der Feuchtigkeitsbelastung des Mauerwerkes nach dem Einbau eines elektrophysikalischen Mauerwerks festgestellt werden, allerdings war dies eindeutig – wie bereits eingangs erwähnt – von den entfeuchtungsfördernden Randbedingungen und Maßnahmen abhängig. Anhand von verputzten und mit Epoxidharz abgedichteten Versuchspfeilern (Bild 4.30) aus Normalformatziegeln konnte nachgewiesen werden, dass mit einem elektrophysikalischen Verfahren das „Herunterdrücken“ des Wassers in den Kapillaren zur Kathode nicht möglich ist. Dies wird auch durch die Untersuchungen von Schneider und Scherpke bestätigt. Im Rahmen des Forschungsprojektes konnte nach drei bis vier Jahren Objektsbeobachtungszeitraum keine Aussage über zu erwartende Elektrodenstandzeiten getroffen werden. Zur Beurteilung der Elektrodenzustände im Mauerwerk ist die Stromﬂussmessung und die Potenzialmessung im Mauerwerk relevant, wobei die Potenzialmessung entweder mittels Referenzelektroden (Cu/CuSO4) oder mittels eines Multimeters unter Verwendung von Spitzelektroden, die in die Mörtelfugen 175

Elektrophysikalische Verfahren

eingetrieben werden, erfolgen kann. Die Potenzialmessung wird sowohl bei eingeschalteter als auch bei ausgeschalteter Anlage durchgeführt, wobei hierbei ein deutlicher Unterschied zwischen den gemessenen Werten vorhanden sein muss. Ist dies nicht der Fall, liegt ein Mangel an der elektrophysikalischen Anlage vor. Zur Überprüfung des Elektrodenzustandes kann zusätzlich eine Stromdurchgangsmessung durch die Elektrode durchgeführt werden, wobei dies abschnittsweise über eingebaute Messdosen erfolgen kann, um Fehlstellen an den Elektroden lokalisieren zu können. Diese Stromdurchgangsmessung liefert jedoch keinen Hinweis auf einen intakten Stromübergang auf das Mauerwerk, was jedoch für die Wirksamkeit einer elektrophysikalischen Anlage relevant wäre. Die Überprüfung der Funktionstüchtigkeit eines elektrophysikalischen Verfahrens ist verhältnismäßig einfach zu bewerkstelligen, nicht jedoch die Beurteilung der Wirksamkeit einer elektrophysikalischen Anlage zur Mauerwerkstrockenlegung.

4|3|3

Verfahrensdurchführung Als Basis einer Verfahrensdurchführung sollte immer die Bestimmung der feuchtigkeitsrelevanten Kennwerte vor Installierung der Anlage (Erstmessung gemäß ÖNORM B 3355-1) und vor dem Putzaufbringen (Kontrolle der Wirksamkeit aller Trockenlegungsmaßnahmen) angesehen werden. Zusätzlich empﬁehlt sich der Abschluss einer Wartungsvertrages mit der Fachﬁrma, der nachfolgende Punkte beeinhaltet: t t t

Kontrolle der Anoden zwei Mal jährlich partielles Elektrodenaustauschen Verputzen und Färbeln nach dem Anodenaustausch.

Folgende Ausführungsdetails sind anzugeben bzw. folgende Maßnahmen sind durchzuführen und zu dokumentieren [226]: t t t

t

t

t

Die tatsächliche Lage der Elektroden ist in einen Montageplan einzuzeichnen. Die Verlegung der Elektroden hat vorzugsweise ringförmig zu erfolgen. Die gleichmäßige Stromverteilung in der gesamten Anlage ist durch die Konstruktion und die Materialauswahl der Elektroden sicherzustellen. Verschieden hohe elektrische Leitfähigkeit des Mauerwerks (z.B. hervorgerufen durch verschieden hohe Feuchtigkeitsverteilung und Salzkonzentrationen) muss z.B. durch selbstregelnden Widerstand ausgeglichen werden. Die Stromzuleitung (Verbindungskabel) muss so gekennzeichnet sein, dass leicht erkennbar ist, welche Elektrode (Anode oder Kathode) mit Strom versorgt wird. Die Konstruktion (z.B. Doppelmantelkabel) und das Material sind anzugeben. Die Kontakte zwischen Elektrode und Stromzuleitung (Verbindungskabel) müssen so abgedichtet und isoliert sein, dass Feuchtigkeit und/oder Salze nicht bis zur inneren Kontaktstelle gelangen können. Die Kontaktstellen sind unter Angabe der verwendeten Materialien im Montageplan darzustellen. Die Stromversorgung ist regelbar oder selbstregelnd mit Anzeige des Anlagenstromes und der Anlagenspannung herzustellen. Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

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t t

Nach dem Einschalten der Anlage hat der durchschnittliche Stromﬂuss etwa 4 mA/m bis 8 mA/m zu betragen. Die Anlage ist mit einer maximalen Gleichspannung von 15 V zu betreiben.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass elektrophysikalische Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung von Mauerwerk als sehr problematisch anzusehen sind und aufgrund vorliegender Untersuchungsergebnisse auch nicht mehr empfohlen werden sollten. Weiters sind die Anlagen auch wartungsintensiv, da die Elektroden einem Abbauprozess unterliegen und dadurch die Standzeit zeitlich begrenzt ist, wobei dies objektspeziﬁsch nicht vorhersehbar ist. Mit dem partiellen Austauschen der Anoden ist in unvorhersehbaren Zeitintervallen zu rechnen. Da eine Wartung und Kontrolle einer elektrophysikalischen Horizontalabdichtungsanlage in der Praxis größtenteils nicht durchgeführt wird, treten immer wieder Probleme und somit Baumängel auf. Grundsätzlich ist es jedoch immer erforderlich, eine entsprechende Mauerwerksanalyse hinsichtlich der feuchtigkeitsrelevanten Kennwerte gemäß ÖNORM B 3355-1 [225] vor und nach Horizontalabdichtungsmaßnahmen durchzuführen, um Bauschäden zu vermeiden.

Ungeeignete und/oder problematische Verfahren

4|4

Mauerlungen

4|4|1

Die so genannten „Mauerlungen“ wurden in der Vergangenheit sehr häuﬁg in ein durch kapillar aufsteigende Feuchtigkeit geschädigtes Mauerwerk eingebaut. Dabei handelt es sich im Allgemeinen um Kunststoffröhrchen, die in Abständen von 20 bis 50 cm in das Mauerwerk eingebracht wurden mit dem Ziel, das kapillare Aufsteigen der Feuchtigkeit im Mauerwerk durch Verdunstungsbeschleunigung zu reduzieren bzw. zu verhindern (Bild 4.31).

Abbildung 4.20: Mauerlungen Theorie und Praxis

AUSGANGSZUSTAND

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THEORIE MAUERLUNGE

Ungeeignete und/oder problematische Verfahren

PRAKTISCHE AUSWIRKUNG

Diese theoretische Betrachtungsweise war in der praktischen Anwendung nicht erfolgreich, da durch die Röhrchen oft feuchte Raum- und/oder Außenluft in das Mauerwerk gelangte und dort kondensierte. Aus diesem Grund fand witterungs- und jahreszeitabhängig häuﬁger eine Befeuchtung als eine Entfeuchtung des Mauerwerks statt. Die Wirksamkeit gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit ist nicht gegeben.

4|4|2

Sperrputze Durch das Aufbringen von relativ dampfdiffusionsdichten Sperr- oder Dichtputzen wurde und wird auch noch heute versucht, Feuchtigkeitsschäden durch kapillar aufsteigende oder seitlich eindringende Feuchtigkeit möglichst lange zu kaschieren. Die Folge davon ist, dass, aufgrund der geringen Verdunstungsrate der Mauerfeuchtigkeit, der Feuchtigkeitshorizont nach oben – meist bis zur Sperrputzoberkante – verschoben wird (siehe Bild 1.9 und Bild 4.32) und dort die Feuchtigkeitsschäden auftreten. Die Haltbarkeit des Sperrputzes ist bei mittlerer bis hoher Schadsalzbelastung des Mauerwerks beschränkt, da aufgrund der Schadsalzmechanismen der Sperrputz nach einiger Zeit vom Mauerwerk abgesprengt bzw. hohllagig wird. Sperrputze können meist nur kurz- bis mittelfristig eine optische Kaschierung des durchfeuchteten Bereichs liefern, aber in keinem Fall den kapillaren Feuchtigkeitstransport unterbinden.

4|4|3

Kontaktlose Verfahren Elektrodenlose bzw. kontaktlose Verfahren, welche vorgeben, mittels Funkwellen oder elektrischen bzw. magnetischen Feldern das Wasser aus dem Mauerwerk entfernen zu können, sind wissenschaftlich nicht gesichert und werden daher in den ÖNORMen B 3355 und B 2202 nicht behandelt.

Abbildung 4.21: Theorie kontaktlose Verfahren

AUSGANGSZUSTAND

THEORIE WANDENTFEUCHTUNG

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

178

Diese oft als „Zauber- oder Wunderkästen“ bezeichneten Geräte werden allerdings in Europa häuﬁg angewendet, wobei darauf hinzuweisen ist, dass der Erfolgsnachweis dieser Methoden hauptsächlich durch den Produkthersteller selbst erfolgt und dabei oft mit ungeeigneten Methoden (elektrische Leitfähigkeitsmessung am Mauerwerk etc.). Die Empfehlung der Autoren ist dahingehend, vor Anwendung dieser Methoden seitens ﬁrmenunabhängiger Fachleute (Prüfanstalt, Sachverständiger, Ziviltechniker etc.) eine Bauwerksdiagnostik hinsichtlich Mauerwerkstrockenlegung durchzuführen und nach einiger Zeit die Wirksamkeit des Systems durch erneute Bestimmung der feuchtigkeitsrelevanten Kennwerte (Nachmessung) zu erkunden. Diese Messergebnisse sollten dann ausschlaggebend für eine Garantierücknahme oder einen Wirksamkeitsnachweis sein. Ergänzend empﬁehlt sich noch eine Vereinbarung bezüglich einer Verzinsung des eingesetzten Kapitals bei nicht erfolgreicher Trockenlegung.

Passive Osmose

4|4|4

Bei der passiven Elektroosmose wird eine elektrochemische Spannung durch die Verwendung unterschiedlicher Metalle als Elektroden (Stahldraht als Anode, Aluminiumdraht als Kathode) aufgebaut und außerhalb des Mauerwerks kurzgeschlossen (Kurzschlussverfahren). Eine einfachere Methode der passiven Elektrode bestand darin, einen im Mauerwerk als Ringleitung verlegten Kupferdraht zu erden (Erdungsverfahren). Grundsätzlich bilden die Elektroden mit der salzhaltigen Mauerwerksfeuchtigkeit als Elektrolyt ein galvanisches Element, eine „Batterie“. Abbildung 4.22: Funktionsschema passive Elektroosmose

KURZSCHLUSSVERFAHREN

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ERDUNGSVERFAHREN

Ungeeignete und/oder problematische Verfahren

Die passive Elektroosmose war in der Praxis nicht erfolgreich, da die Elektroden schnell unwirksam wurden und der Stromﬂuss im Mauerwerk viel zu gering war, um den kapillaren Feuchtigkeitstransport zu reduzieren bzw. zu behindern. In vielen Fällen wurde das System auch durch Fremdströme überlagert, die zu einer Aufhebung der Transportmechanismen führten.

4|4|5

Wandbeheizungen In der Praxis begegnen einem immer wieder Systeme, die durch eine reine Wandbeheizung den kapillaren Feuchtigkeitsaufstieg verhindern sollen. Das Wirkungsprinzip wird oft durch eine „Wasserverdrängung nach mechanischer Überwindung der Haftung des Wasser-Dipols durch den Wärmeﬂuss“ begründet. Ähnlich dem Wärmetransport tritt ein Feuchtigkeitstransport auch nur dann ein, wenn ein entsprechendes Wärme- bzw. Feuchtigkeitsgefälle vorliegt. Die Transportmechanismen sind bei der Wärme die Wärmeleitung, die Wärmestrahlung und die Konvektion und bei der Feuchtigkeit die Diffusion, die Kapillarleitung, die Strömung und die Elektrokinese. Der Aufbau eines Feuchtigkeitsgefälles durch Wärmeeinwirkung gegen aufsteigende und seitlich eindringende Feuchtigkeit entspricht derzeit nicht dem Stand des Wissens und hat sich als Maßnahme einer „Horizontalsperre“ baupraktisch nicht bewährt.

Abbildung 4.23: Funktionsschema Wandbeheizungen gegen Bodenfeuchtigkeit

Untersuchungen und theoretische Überlegungen haben ergeben, dass der kapillare Wassertransport im Mauerwerk durch den Einbau eines Wandbeheizungssystems nicht unterbunden werden kann. Eine Verbesserung ist allerdings insofern gegeben, als eine Kondenswasseranreicherung an der Wandoberﬂäche im Bereich der Wandheizung verhindert und durch die höheren Bauteiltemperaturen die Verdunstung gefördert wird.

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

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Vorsatzschalen

4|4|6

Auch Vorsatzschalen haben – wie Sperrputze – die Aufgabe, ein feuchtes Mauerwerk nur zu kaschieren. Die Vorsatzschalen wurden bzw. werden meist unzureichend hinterlüftet, woraus die Verschiebung des Feuchtigkeitshorizontes nach oben resultiert (Bild 1.10). Vorsatzschalen können den kapillaren Feuchtigkeitstransport im Mauerwerk nicht unterbinden. Bei ausreichender Hinterlüftung und nach Durchführung von Horizontalabdichtungsmaßnahmen kann jedoch die Vorsatzschale, zum Beispiel im Sockelbereich, das Aufbringen einer Vertikalabdichtung ersparen bzw. auch das Putzaufbringen und das davor oft erforderliche Entfeuchten des Mauerwerks.

Hinterlüftung

4|4|7

Unter dem Begriff der Hinterlüftung sind Lüftungsgräben vor dem Mauerwerk oder Lüftungskanäle im Mauerwerk zu verstehen (siehe auch Kap. 2). Die Lüftungsgräben haben und hatten einerseits die Aufgabe, das seitliche Eindringen von Bodenwasser zu verhindern und andererseits den Feuchtigkeitshorizont im Mauerwerk unter der Geländeoberkante zu belassen oder unter die Geländeoberkante abzusenken. Da jedoch der kapillare Wassertransport im Mauerwerk dadurch nicht unterbunden ist und wird, muss durch entsprechende Lüftungsmaßnahmen gewährleistet sein, dass die Verdunstungsmöglichkeit der Mauerfeuchtigkeit im Lüftungsgraben gegeben ist. Ergänzend ist anzumerken, dass durch die nachträgliche Ausführung eines Lüftungsgrabens weiterhin eine frostsichere Gründung zu gewährleisten ist und eine Wartungsmöglichkeit bestehen muss. Neuere Lüftungsgräben werden zusätzlich oft auch als begehbare Kollektoren genutzt. Nachdem das Wirkungsprinzip von Lüftungsgräben einerseits die Abhaltung von seitlich eindringender Feuchtigkeit, andererseits aber auch die Absenkung des Verdunstungshorizontes unter die Geländeoberﬂäche darstellt, sollte im Bereich des Lüftungsgrabens eine diffusionsoffene Wandoberﬂäche vorliegen, die entsprechend des Feuchtigkeitsandranges aus dem Mauerwerk in kürzeren Intervallen zu warten bzw. zu sanieren ist. Die Anbringung eines Dichtputzes ist dabei als nicht geeignet anzusehen (Bild 4.32). Lüftungskanäle im Mauerwerk hatten ursprünglich die Aufgabe, durch die Kaminwirkung die Mauerfeuchtigkeit abzuführen. Die Wirksamkeit dieser Maßnahme war jedoch kaum gegeben. Letztendlich handelte es sich um eine hinterlüftete Vorsatzschale an einem meist nicht abgedichteten Mauerwerk gegen kapillar aufsteigende und seitlich eindringende Feuchtigkeit.

Horizontalabdichtung – ÖNORM B 3355-2 ÖNORM B 3355-2:2006 [226]: „Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk – Verfahren gegen aufsteigende Feuchtigkeit im Mauerwerk“ behandelt ausschließlich Maßnahmen am bestehenden Mauerwerk, die der Verhinderung oder Begrenzung des kapillaren Aufsteigens von Feuchtigkeit dienen. Es sind nur Ver181

Horizontalabdichtung – ÖNORM B 3355-2

4|5

fahren oder Verfahrensgruppen berücksichtigt, deren Wirkungsweise theoretisch begründet werden kann und deren praktische Tauglichkeit erwiesen ist. Abbildung 4.24: Lage der Abdichtungsebene gemäß ÖNORM B 3355-2 [226]

MECHANISCHE VERFAHREN

INJEKTIONSVERFAHREN

ELELKTROPH. VERFAHREN

Innerhalb der einzelnen Verfahrensgruppen existieren jeweils zahlreiche Methoden, die sowohl hinsichtlich verfahrensspeziﬁscher als auch anwendungstechnischer Parameter maßgebend voneinander abweichen können. Da die einzelnen Verfahren in unterschiedlichen Ausführungsformen durchführbar sind, ist die Angabe von generellen Anwendungsgrenzen nicht möglich. Die aufgelisteten Auswahlkriterien sollen daher eine Erleichterung bei der Vorauswahl sowie einen kritischen Vergleich der angebotenen Methoden ermöglichen. Die Baudurchführung umfasst alle Arbeiten beginnend bei der Erstellung des detaillierten Bauzeitplanes bis zu Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten. t

Vorbereitungsmaßnahmen — generelle Vorbereitungen: Festlegen der zeitlichen Abfolge von Trockenlegung und ﬂankierenden Maßnahmen, Erstellung von Detailzeichnungen, bauliche Vorbereitungen, Baustelleneinrichtung etc. — verfahrensspeziﬁsche Vorbereitungen.

t

Kontrolle der Ausführung – Bauaufsicht — durch die örtliche Bauaufsicht durchzuführende Kontrollen und Überprüfungen der einzelnen technischen Ausführungsbestimmungen.

t

Instandhaltungs- und Wartungsmaßnahmen — Durch diese Maßnahmen sollen in erster Linie Beschädigungen der durchgeführten Arbeiten vermieden werden bzw. Reparaturen gezielt durchführbar sein.

Als deﬁnierte Abdichtungsebene, ab der eine Trocknung des Mauerwerkes bei kapillarem Feuchtigkeitsaufstieg stattﬁnden muss, ist für die drei Verfahren wie folgt deﬁniert: t

mechanische Verfahren: die Lage der Abdichtungsmaterialien;

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

182

t t

Injektionsverfahren: die oberste Bohrlochreihe an der Einbringungsseite; elektrophysikalische Verfahren: die oberste Lage der negativen Elektrode (Kathode).

Mechanische Verfahren

4|5|1

Das Wirkungsprinzip der mechanischen Verfahren beruht auf der nachträglichen Einbringung einer horizontalen Sperrschicht und entspricht der bei Neubauten geforderten Horizontalabdichtung. Nach der Anzahl der Durchführungsphasen ist zu unterscheiden in: t t

mehrstuﬁge Verfahren, bei denen die endgültige Sperrschicht in eine durchgehende Lagerfuge mittels Vibration eingebracht wird; zweistuﬁge Verfahren, die in mehreren Arbeitsschritten einen Spaltraum herstellen, eine Abdichtung einbringen und den Spaltraum wieder kraftschlüssig verfüllen.

Als mögliche Kriterien für eine Anwendung sind verfahrensspeziﬁsch besonders die Mauerwerksdicke und Mauerwerksart, die mögliche Breite des Arbeitsraumes und die Beanspruchungen durch die Baumaßnahmen, die Materialkennwerte der Abdichtungsmaterialien hinsichtlich ihrer Beanspruchbarkeit und chemischen Stabilität sowie die Materialabstimmung mit anderen Abdichtungsmaterialien zu beachten. Für die Ausführung gelten folgende technische Ausführungsbestimmungen: t t t t t t t t t t t

Die Abdichtungsmaterialien dürfen bei mehrstuﬁgen Verfahren vor dem Einbau nicht der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt sein. Die Mauerwerkstemperatur muss über +5° C liegen. Die Mauerwerkstrennung hat bevorzugt im Trockenschnitt zu erfolgen. Die Höhe der Trennfuge ist bei bituminösen Abdichtungen mindestens 16 mm und bei proﬁlierten Stahlblecheinlagen mindestens 19 mm. Die Trennfuge ist vor dem Versetzen der Abdichtungen zu reinigen. Mauerwerksbereiche mit lockerem Gefüge sind zu sanieren. Die Abdichtungsmaterialien sind auf einem Mörtelglattstrich zu verlegen. Die Stoßstellen der Abdichtungen sind bei einer Überlappung unter 5 cm zu verkleben. Keile zur Lastaufnahme sind nur über einen statischen Nachweis gemäß ÖNORM B 3350 zulässig. Auf die Anschlussmöglichkeit von Flächen- und Vertikalabdichtungen ist zu achten. Die Restfugen sind mit einem Fertigschnellmörtel mit Dicht- und Quellzusätzen bevorzugt im Torkretspritzverfahren zu verfüllen.

Injektionsverfahren Zur Verminderung kapillar aufsteigender Feuchtigkeit werden Injektionsmittel in die Porenräume eingebracht. Nach Wirkung des Injektionsmittels und nach der Art der Einbringung ist zu unterscheiden in: t t

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porenverschließende Systeme hydrophobierende Systeme

Horizontalabdichtung – ÖNORM B 3355-2

4|5|2

t t t

Kombinationssysteme (porenverschließend/hydrophobierend) drucklose Verfahren Verfahren unter Druck.

Als mögliche Kriterien für eine Anwendung sind verfahrensspeziﬁsch die Mauerwerksdicke und Mauerwerksart, die Verträglichkeit des Injektionsmittels und die Bauwerksdurchfeuchtung, der Einpressdruck und die mögliche Anbindung an andere Abdichtungen zu sehen. Für die Anwendung und Ausführung sind folgende Angaben bzw. Vorkehrungen zu treffen: t t t t t t t t

4|5|3

Vorbereitung des Mauerwerks Sicherstellung, dass kein unkontrolliertes Abﬂießen möglich ist Probeinjektionen für Penetrationsvermögen bei gipshaltigem Gestein nur Injektionsmittel, die keine Ettringitbildung verursachen Die Mauerwerkstemperatur muss während der Reaktionszeit des Injektionsmittels über +5° C liegen. Vor Arbeitsbeginn ist ein Abdichtungsplan mit der Lage und Ausbildung der Bohrlöcher vorzulegen. Der Materialverbrauch, das Mischungsverhältnis, die Einwirkungsdauer und die Einbringungsart sind anzugeben. Nach Beendigung sind bei statischem Erfordernis die Bohrlöcher kraftschlüssig mit einem Dichtmörtel zu verschließen.

Elektrophysikalische Verfahren Bei den zulässigen Verfahren handelt es sich um elektrophysikalisch aktive Verfahren, bei denen nach Anlegen einer elektrischen Spannung ein Transportmechanismus zur Absenkung der als Elektrolyt wirkenden Feuchtigkeit in Gang gesetzt wird. Die angewandten Verfahren unterscheiden sich in Hinsicht auf Ausbildung und Anordnung der Elektroden sowie in Hinsicht der angelegten Spannung. Als mögliche Kriterien für eine Anwendung sind verfahrensspeziﬁsch die Mauerwerksart und angrenzende Bauteile, die bauschädlichen Salze und der phWert sowie elektrisch leitfähige Einbauteile im Mauerwerk und die Anbindung an andere Abdichtungen zu nennen. Für die Bauausführung gelten folgende technische Ausführungsbestimmungen bzw. sind folgende Ausführungsdetails anzugeben: t t t t t t t

Montageplan mit der Elektrodensituierung Elektrodenverlegung vorzugsweise ringförmig gleichmäßige Stromversorgung durch Elektroden mit selbst regelndem Widerstand Kennzeichnung der Stromzuleitungen Kontaktstellen zwischen Stromzuleitung und Elektrode feuchtigkeitsdicht isoliert regelbare Stromversorgung mit einem durchschnittlichen Stromﬂuss von ca. 4 bis 8 mA/m und einer maximalen Spannung von 15 V Mauerwerkstemperatur während der Elektrodenverlegung über +5° C. Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

184

˛

Anwendungsgrenzen – Sanierungsplanung ®

®

®

geometrische Randbedingungen des Objektes ®

Mauerwerksdicke

®

Mauerwerksart

®

Breite des Arbeitsraumes

®

angrenzende und benachbarte Bauteile

mechanische und statische Eigenschaften des Mauerwerkes ®

Mauerwerksart

®

Druckfestigkeit der Sperrschicht

®

Reibungskoefﬁzient zwischen Sperrschicht und Mauerwerk

®

Erschütterungen beim Einbau

chemische Einwirkungen aus dem Mauerwerk ®

®

verfahrensrelevante Anwendungsgrenzen

®

Anbindung an andere Abdichtungen

®

˛

®

®

®

Materialabstimmung mit anderen Abdichtungen

®

Ausbildung von Anschlüssen

zusätzliche Voruntersuchungen ®

Probeschnitte

®

ergänzende statische Untersuchungen

®

statische Berechnung – Materialien, Arbeitsabschnitte

Baustelleneinrichtung ®

Arbeitsraum für Geräte frei machen

®

erforderliche Geräteanschlüsse herstellen

vorbereitende ﬂankierende Maßnahmen ®

Mauerwerksverfestigung

®

Schadsalzreduktion

Begleitende Kontrollen – Bauausführung ®

®

®

®

Vorlage prüffähiger Unterlagen ®

Plan Arbeitsabschnitte

®

statischer Nachweis Schnittfuge

Vorbereitungsphase ®

gelieferte Abdichtungsmaterialien

®

Vorhalten der Geräte laut Ausschreibung

®

Ausführung Mauerwerksverfestigung (wenn erforderlich)

Herstellungsphase ®

plangemäße Ausführung, Arbeitsabschnitte

®

eingebrachte Materialien, Überlappungen

®

Verfüllung der Restfuge

Nacharbeiten ®

185

Bearbeitungsgeschwindigkeit der Bauausführung

Vorbereitungsmaßnahmen zur Bauausführung ®

˛

Korrosionsstabilität der Sperrschicht

Anbindung an andere Abdichtungen

Horizontalabdichtung – ÖNORM B 3355-2

Tabelle 4.3: Checkliste „mechanische Verfahren“ – ÖNORM B 3355-2 [226]

Tabelle 4.4: Checkliste „Injektionsverfahren“ – ÖNORM B 3355-2 [226]

˛

Anwendungsgrenzen – Sanierungsplanung ®

geometrische Randbedingungen des Objektes ®

Mauerwerksdicke

®

Mauerwerksart

®

Breite des Arbeitsraumes

®

angrenzende und benachbarte Bauteile

®

mechanische und statische Eigenschaften des Mauerwerkes

®

chemische Einwirkungen aus dem Mauerwerk

®

verfahrensrelevante Anwendungsgrenzen

® ®

®

Bearbeitungsgeschwindigkeit der Bauausführung

®

Einpressdruck

®

freies Porenvolumen, Durchfeuchtungsgrad

®

Penetrationsvermögen

Anbindung an andere Abdichtungen Ausbildung von Anschlüssen, Überlappungsbereiche

Vorbereitungsmaßnahmen zur Bauausführung ®

®

®

˛

Verträglichkeit des Injektionsmittels

®

® ˛

Spannungszustand beim Einbau

zusätzliche Voruntersuchungen ®

Probeinjektionen

®

ergänzende statische Untersuchungen

®

Ermittlung des Penetrationsvermögens

Baustelleneinrichtung ®

Arbeitsraum für Geräte frei machen

®

erforderliche Geräteanschlüsse herstellen

vorbereitende ﬂankierende Maßnahmen ®

Verfüllung von Hohlräumen

®

Schadsalzreduktion

®

Reduktion der Feuchtigkeitsbelastung

Begleitende Kontrollen – Bauausführung ®

®

®

®

Vorlage prüffähiger Unterlagen ®

Bohrlochschema

®

statischer Nachweis (wenn erforderlich)

Vorbereitungsphase ®

gelieferte Injektionsmittel

®

Vorhalten der Geräte laut Ausschreibung

®

Ausführung Hohlraumverfüllungen (wenn erforderlich)

Herstellungsphase ®

Einwirkungsdauer

®

Aufzeichnungen zum Injektionsmittelverbrauch

®

Injektionsdruck

Nacharbeiten ®

Bohrlochverschluss

®

Anbindung an andere Abdichtungen

Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

186

˛ Anwendungsgrenzen – Sanierungsplanung ® geometrische Randbedingungen des Objektes ®

Mauerwerksart

®

angrenzende und benachbarte Bauteile

®

Breite des Arbeitraumes

® chemische Einwirkungen aus dem Mauerwerk ®

Mauerschadsalzkonzentrationen

® verfahrensrelevante Anwendungsgrenzen ®

Elektrodengröße

®

Elektrodenanordnung

®

Gesamtsalzbelastung

®

Korrosionsgefährdung metallischer Einbauteile

® Anbindung an andere Abdichtungen ®

Ausbildung von Anschlüssen

˛ Vorbereitungsmaßnahmen zur Bauausführung ® zusätzliche Voruntersuchungen ®

Ortung elektrisch leitfähiger Einbauten

® Baustelleneinrichtung ®

Arbeitsraum für Geräte frei machen

®

erforderliche Geräteanschlüsse herstellen

® vorbereitende ﬂankierende Maßnahmen ®

Beseitigung von Erdschlüssen

®

Schadsalzreduktion

˛ Begleitende Kontrollen – Bauausführung ® Vorlage prüffähiger Unterlagen ®

Plan Elektrodenausteilung

®

Plan Leitungsführung

®

Gesamtstromaufnahme der Anlage

® Vorbereitungsphase ®

geliefertes Elektrodenmaterial

®

Untergrundvorbereitung im Bereich Elektrodenapplikation

® Herstellungsphase ®

Montageprotokolle zu den elektrischen Anlagenteilen

®

Gesamtstromaufnahme (ev. auch in Teilabschnitten)

®

Potenzialmessungen

® Nacharbeiten

187

®

Elektroden- und Leitungseinbettung

®

Anbindung an andere Abdichtungen

Horizontalabdichtung – ÖNORM B 3355-2

Tabelle 4.5: Checkliste „elektrophysikalische Verfahren“ – ÖNORM B 3355-2 [226]

Bildbeschreibungen Kapitel 4 Bild 4.1: Bild 4.2: Bild 4.3: Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild

4.4: 4.5: 4.6: 4.7: 4.8: 4.9: 4.10:

Bild 4.11: Bild 4.12: Bild 4.13: Bild 4.14: Bild 4.15: Bild 4.16: Bild 4.17: Bild 4.18: Bild 4.19: Bild 4.20: Bild 4.21: Bild 4.22: Bild 4.23: Bild 4.24: Bild 4.25: Bild 4.26: Bild 4.27: Bild 4.28: Bild 4.29: Bild 4.30: Bild 4.31: Bild 4.32:

Einstuﬁges mechanisches Verfahren – Einbringung von gewellten Edelstahlplatten mittels Handhammer Horizontalabdichtung mittels gewellter Edelstahlplatten Einstuﬁges mechanisches Verfahren – Einbringung von gewellten Edelstahlplatten mittels Hydraulikvorrichtung Anwendung gewellter Edelstahlplatten bei ungeeigneter Mauerwerksart Mauerwerkstrennung mittels Mauerfräse Mauerfräse im Mauerwerk Mauerwerkstrennung mittels Seilschnittgerät Diamantseil im Mauerwerk – in Betrieb Mauerwerkstrennung mittels Seilschnittgerät, Einbringung Glattstrich Restfugenverfüllung über einer Plastomerbitumenabdichtung mittels Spritzmörtel im Hochdruckverfahren Einbau einer Horizontalabdichtung aus GFK-Platten und Keilen Eingebaute Horizontalabdichtung aus GFK-Platten Mangelhafte Horizontalabdichtung durch wahlloses Verkeilen bei Abdichtung aus GFK-Platten Fehlender Fugenverschluss bei Horizontalabdichtung aus GFK-Platten Mauerwerkstrennung bei Bohrloch-Frässchlitz-Verfahren Eingebaute Horizontalabdichtung bei Bohrkernverfahren Hydrophobierende Mauerwerksinjektion – Impulssprühverfahren Drucklose Mauerwerksinjektion – Injektionsschläuche Druckinjektion organisches Injektionsmittel Druckinjektion Bruchsteinmauerwerk – Packersituierung Bohrlochraster von Druckinjektion bei hydrophobierendem und porenverengendem Injektionsmittel Parafﬁninjektion zur Porenverstopfung Hydrophobierende und porenverengende, drucklose Mauerwerksinjektion mit Einzelbehältern Salzausblühungen im Bereich der Injektionsebene durch ungeeignetes Injektionsmittel Anodenanordnung bei elektrophysikalischem Verfahren – Bandelektrode Anodenanordnung bei elektrophysikalischem Verfahren – Lochgitterelektrode unverputzt Anodenanordnung bei elektrophysikalischem Verfahren – Netzelektrode verputzt Kathodenanordnung eines elektrophysikalischen Verfahrens Steuergerät einer elektrophysikalischen Anlage Versuchspfeiler im Rahmen eines Forschungsprojektes „elektrophysikalische Verfahren“ Frei gelegte Mauerlunge Belüftungsgraben mit diffusionsbehinderndem Dichtputz

Farbteil

188

Bild 4.1

Bild 4.2

Bild 4.3

Bild 4.4

Bild 4.5

Bild 4.6

Bild 4.7

Bild 4.8

189

Farbteil

Bild 4.9

Bild 4.10

Bild 4.11

Bild 4.12

Bild 4.13

Bild 4.14

Bild 4.15

Bild 4.16

Farbteil

190

Bild 4.17

Bild 4.18

Bild 4.19

Bild 4.20

Bild 4.21

Bild 4.22

Bild 4.23

Bild 4.24

191

Farbteil

Bild 4.25

Bild 4.26

Bild 4.27

Bild 4.28

Bild 4.29

Bild 4.30

Bild 4.31

Bild 4.32

Farbteil

192

Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

5

Im Folgenden werden nur jene Baumaßnahmen beschrieben, die baupraktisch im Rahmen der Mauerwerkstrockenlegung relevant sind bzw. häuﬁg angewendet werden. Alle anderen weniger häuﬁg angewendeten Baumaßnahmen im Zusammenhang mit Mauerwerkstrockenlegung sind in der ÖNORM B 3355-3:2006 [227] angeführt bzw. z.B. im Buch von Frössel [11] beschrieben. Flankierende Maßnahmen dürfen grundsätzlich nicht mit einer „Trockenlegung eines Objektes“ gegen kapillaren Feuchtigkeitsaufstieg verwechselt werden. Sie können die Feuchtigkeitszufuhr zum Objekt verringern oder verhindern und die Verdunstung beschleunigen sowie für eine Trocknung günstige Bedingungen schaffen. Nicht zu unterschätzen ist der richtige Zeitpunkt der Durchführung der Maßnahmen, da bei zu frühem, aber auch bei zu spätem Setzen von ﬂankierenden Maßnahmen negative Auswirkungen auf das Objekt entstehen können.

Entfeuchtung Eine wesentliche, aber oft seitens der Objektseigentümer, Planer und Ausführenden kaum beachtete und berücksichtigte ﬂankierende Maßnahme zur Mauerwerkstrockenlegung ist die Mauerwerksentfeuchtung. Wie in Kapitel 4 beschrieben wird das nachträgliche Einbringen einer Horizontalabdichtung in ein Mauerwerk als „Mauertrockenlegungsverfahren“ bezeichnet und davon ausgegangen, dass zugleich die Mauerwerksentfeuchtung automatisch erfolgt. Dies ist jedoch grundsätzlich FALSCH. Mit dem Einbringen der Horizontalabdichtung in ein Mauerwerk wird nur der kapillare Feuchtigkeitstransport verhindert oder behindert, nicht jedoch eine Entfeuchtung bewirkt. Die natürliche Wandaustrocknung hängt einerseits von der Zeit und den klimatischen Bedingungen, andererseits von der Wandgeometrie und der Wandoberﬂächenbeschaffenheit ab. Eine an der FH-Bau Wien durchgeführte Diplomarbeit [65] untersuchte diese Parameter mittels Simulationsrechnung mit dem Programm WUFI und nachfolgender Annahmen für das Mauerwerk und die Umweltbedingung: t t t t t t

Mauerwerksart: Wanddicke: Feuchtigkeitsbelastung:

Vollziegelmauerwerk 30 bis 210 cm Feuchtigkeitsgehalt = 20 Masse-% Durchfeuchtungsgrad: ~80 % Wandoberﬂächen: von diffusionsoffen sd = 0 bis dampfdicht sd = e Austrocknungszeitraum: 3 Monate bis 5 Jahre Austrocknungsbedingung: konstant mit 20° C, 50 % rel. Luftfeuchtigkeit

Die oftmals in der Baupraxis zu hörende Aussage, dass „durch einen Sanierputz, der diffusionsoffen ist, keine nennenswerten Beeinﬂussungen der Wandaustrocknung entstehen“, ist einfach FALSCH. Sowohl praktische Erfahrungen 199

Entfeuchtung

5|1

als auch die Ergebnisse der Simulationsrechnung zeigen, dass ab einer diffusionsäquivalenten Luftschichtdicke sd von 0,6 m fast keine Verdunstung mehr stattﬁndet. Ein Sanierputz mit 3–4 cm Dicke und einem Diffusionswiderstandsfaktor μ ~ 10–15 weist bereits einen sd-Wert von 0,3 bis 0,6 m auf und konserviert die Feuchtigkeit längerfristig im Mauerwerk. Eine natürliche Verdunstung ist nur bei einer möglichst diffusionsoffenen Wandoberﬂäche ohne behindernden Verputz und einer vergrößerten Oberﬂäche durch beispielsweise ausgekratzte Fugen und Sandstrahlen möglich.

Abbildung 5.1: Wandaustrocknung bei Diffusionsbehinderung nach [65]

Abbildung 5.2: Wandaustrocknung in Abhängigkeit von Austrocknungszeit und der Wanddicke nach [65]

Bereits bei einer einseitigen Diffusionsbehinderung ist nach einem Jahr unter Umständen nur mehr eine Reduktion des Durchfeuchtungsgrades von 10–15 % möglich. Wesentlich schlechter verhält sich noch eine Wand mit beidseitiger Beschichtung, bei der nach einem Jahr nur rund 5–10 % des Durchfeuchtungsgrades ausdiffundieren können (Abbildung 5.1).

Die natürliche Wandaustrocknung hängt aber nicht nur von der Wandoberﬂäche, sondern auch von der Austrocknungszeit und von der Wanddicke entscheidend ab (Abbildung 5.2). So kann bei einer 90 cm dicken Wand und einem anfänglichen Durchfeuchtungsgrad von 80 % nach 3 Monaten eine Reduktion auf ~65 %, nach einem Jahr auf ~55 % und nach 5 Jahren auf unter 30 % in der Kernzone festgestellt werden. Eine deutlich bessere Trocknung ist auch bei dünneren Wänden gegeben, wo sich der anfängliche Durchfeuchtungsgrad von 80 % bereits nach einem Jahr auf unter 15 % bei einer 30 cm dicken Wand und unter 35 % bei einer 45 cm dicken Wand reduziert. Dicke Wände über 1 m Wandstärke benötigen für eine natürliche Austrocknung bis in die Kernzone wesentlich längere Zeiträume, nach einem Jahr ist hier noch ein Durchfeuchtungsgrad von über 60 % zu erwarten.

Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

200

Für eine rasche Entfeuchtung des Mauerwerks ist ein großes Wasserdampfdruckgefälle vom Mauerwerksinneren nach außen erforderlich. Dies wird nur durch die Erwärmung des Mauerwerks in der Kernzone – also von innen her – erzielt. Wichtig dabei ist, dass die Erwärmung und Abkühlung des Mauerwerks langsam vor sich geht, um Schäden in Folge von Materialausdehnung durch Temperatureinﬂuss zu vermeiden. Vorsicht ist allerdings bei tonmineralhältigen Natursteinen, aber auch bei Marmorgesteinen im Mauerwerk geboten, da durch die Temperaturerhöhung Festigkeitsverluste durch den Wasserverlust im Kristallgitter der Natursteine entstehen können. Die Erwärmung des Mauerwerks von außen durch Heißluftanblasung kann zu Schäden im Mauerwerk durch die oberﬂächliche Erwärmung und die daraus resultierenden Temperaturspannungen führen und sollte daher nicht durchgeführt werden. Die Erwärmung des Mauerwerks von innen erfolgt derzeit durch die folgenden Verfahren: t t t

Heizstabtechnik Heizstabtechnik in Kombination mit konditionierter Druckluft Mikrowellentechnik.

Heizstabtechnik Bei der Heizstabtechnik wird das Mauerwerk zunächst in einem ﬂächigen Bohrlochraster von ca. 30–40 cm und einer Bohrlochdicke von 16 bis 20 mm bis mindestens zur Mitte des Mauerwerks angebohrt und anschließend Heizstäbe in das Mauerwerk eingebracht (Bild 5.9). Die derzeitigen Heizstäbe benötigen eine Stromleistung von 100 bis 150 Watt pro Stück. Das Mauerwerk wird dadurch im Mittel auf eine Temperatur von 60 bis 80 Grad Celsius erwärmt, wobei in der Nähe der Heizstäbe die Temperatur auch über 100 Grad Celsius liegen kann. Die langjährige Erfahrung mit der Heizstabtechnik hat bisher gezeigt, dass bei fachgerechter Anwendung noch keine Probleme aufgetreten sind. Abbildung 5.3: Mauerwerksentfeuchtung – Heizstabtechnik

Heizstabtechnik in Kombination mit konditionierter Druckluft Bei dieser modiﬁzierten Methode der Heizstabtechnik ist der Bohrlochraster gleich wie bei der herkömmlichen Heizstabtechnik, allerdings werden deutlich weniger Heizstäbe eingesetzt. Die Verteilung der Warmluft in der Wandﬂäche und im Wandquerschnitt erfolgt durch entfeuchtete Druckluft (Bild 5.7). 201

Entfeuchtung

Abbildung 5.4: Mauerwerksentfeuchtung – Heizstabtechnik mit konditionierter Druckluft

Heizstabtechnik in Kombination mit Druckluft Bei dieser erst seit kurzem auf dem Markt beﬁndlichen Methode der Heizstabtechnik wird ergänzend zu den Heizstäben in einem wesentlich größeren Raster zusätzlich Druckluft in das Mauerwerk eingeblasen und dadurch das Dampfdruckgefälle durch einen zusätzlichen Luftdruck aus dem Wandinneren verstärkt. Abbildung 5.5: Mauerwerksentfeuchtung – Heizstabtechnik mit zusätzlicher Druckluft

Mikrowellentechnik Eine weitere Methode zur Erwärmung des Mauerwerks in der Kernzone ist die Mikrowellentechnik. Dabei werden Mikrowellen in das Mauerwerk gesendet und dadurch eine Erwärmung der Wassermoleküle und somit des Mauerwerks erzielt (Bild 5.10). Im Gegensatz zur Heizstabtechnik sind hier keine Bohrungen im Mauerwerk erforderlich. Abbildung 5.6: Mauerwerksentfeuchtung – Mikrowellentechnik

Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

202

Vorsicht bei der Anwendung dieses Systems ist geboten, da die Mikrowellen keine menschlichen oder tierischen Organismen erreichen dürfen, da dann Gesundheitsschäden auftreten können. Dies bedeutet, dass sich auf der Rückseite eines bestrahlten Mauerwerks keine Menschen oder Tiere aufhalten dürfen oder die Wandoberﬂächen mit Metallfolien abgedeckt werden müssen. Bei metallischen Einbauten (Leitungen, Bewehrungseisen etc.) im Mauerwerk ist die Anwendung von Mikrowellen nicht möglich. Eine Efﬁzienzsteigerung der Mikrowellentechnik kann durch das Herstellen von Bohrlöchern bis in die Mauerwerkskernzone zur Vergrößerung der Verdunstungsﬂäche erreicht werden. Zusatzmaßnahmen zur Mauerwerksentfeuchtung Zusätzlich zur Erwärmung des Mauerwerks sind für die rasche Entfeuchtung des Mauerwerks folgende Maßnahmen erforderlich bzw. empfehlenswert: t

Öffnen der Baustoffporen an der Wandoberﬂäche durch Sandstrahlen der Wandoberﬂächen (z.B. mit Aluminiumsilikat). Der Verputz muss vorher entfernt werden (Bild 5.5).

t

Beschleunigung des Wasserdampfüberganges an der Wandoberﬂäche durch Luftanblasung der Wandoberﬂächen mit Ventilatoren. Grundsätzlich gilt: je größer die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, desto größer der Wasserdampfübergang von der Wandoberﬂäche in die Umgebungsluft (Bild 5.11).

t

Entfeuchtung der Raumluft in Abhängigkeit des vorhandenen Raumklimas. Die vorhin angeführten Maßnahmen sind nahezu wirkungslos, wenn die das Mauerwerk umgebende Luft bereits wassergesättigt ist und dadurch keine Feuchtigkeit mehr aus dem Mauerwerk aufnehmen kann. Ist dies der Fall, muss die Luft entweder entfeuchtet oder erwärmt oder entfeuchtet und erwärmt werden. Abbildung 5.7: Mauerwerksentfeuchtung – Zusatzmaßnahmen

SANDSTRAHLEN

LUFTANBLASUNG

KLIMATISIERUNG

Grundsätzlich ist die Anwendung von Zusatzmaßnahmen in Kombination für die Mauerwerksentfeuchtung nicht unbedingt erforderlich, jedoch kann der Zeitfaktor damit beeinﬂusst werden. Je rascher die Entfeuchtung vor 203

Entfeuchtung

sich gehen muss, desto mehr der angeführten Maßnahmen sind durchzuführen. Die Entscheidung liegt letztendlich beim Bauherrn und nicht beim Planer oder bei der Bauﬁrma. Wichtig ist jedoch, dass allen am Bau Beteiligten klar wird, dass durch ein zu frühes Putzaufbringen auf feuchtes Mauerwerk Bauschäden und Baumängel resultieren. Eine relativ neue Methode der Mauerwerksentfeuchtung ist in der Vakuumtechnik gegeben, deren wesentlichster Vorteil darin besteht, dass keine Erwärmung des Mauerwerks stattﬁndet. Vakuumtechnik Bei der Vakuumtechnik wird das Mauerwerk in Abständen von 1 bis 3 m in Abhängigkeit der Mauerdicke in Fußbodennähe angebohrt und Stahlrohre bzw. vakuumtaugliche Leitungen eingebaut. Durch Anlegen eines Vakuums wird das Wasser im Mauerwerk in ﬂüssiger und dampfförmiger Form abgesaugt. Je dichter die Wandoberﬂäche, desto efﬁzienter die Methode, da der Anteil an angesaugter Umgebungsluft geringer wird. Die Vorteile liegen darin, dass der Putz nicht entfernt werden muss und keine Erwärmung im Mauerwerk stattﬁndet, was sich oft positiv auf die Meinung der Denkmalschützer auswirkt. Abbildung 5.8: Mauerwerksentfeuchtung – Vakuumtechnik

5|2

Schadsalzreduktion Bei hohen Schadsalzkonzentrationen im Mauerwerk ist die Durchführung von Maßnahmen zur baupraktisch relevanten Deaktivierung von Schadsalzen erforderlich, insbesondere um weitere Bauschäden durch die Schadsalzmechanismen zu vermeiden. Grundsätzlich kann zwischen vier verschiedenen Methoden zur baupraktisch relevanten Deaktivierung von Schadsalzen unterscheiden werden. t t t t

Salzentfernung, Salzreduzierung, Salzumwandlung, Salzbeibehaltung bzw. Salzkaschierung.

Salzentfernung Unter dem Begriff der Salzentfernung ist ausschließlich das Abbruchverfahren zu verstehen. Dabei werden extrem schadsalzbelastete Mauerwerksteile entfernt und durch gering schadsalzbelastete Baustoffe ersetzt. Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

204

Grundsätzlich ist darauf hinzuweisen, dass nur durch den Abbruch die Schadsalze zur Gänze im jeweiligen Bauteil entfernt werden können. Der Austausch von Wandbildnern erfolgt meist nur in den seltensten Fällen. Häuﬁg wird jedoch der schadsalzbelastete Altputz entfernt, wobei diese Maßnahme im Hinblick auf die Schadsalzreduktion des Mauerwerks oft ausreichend ist. Salzreduzierung Im Bereich der Salzreduzierung gibt es eine Vielzahl von Verfahren, wobei die meisten Verfahren aufgrund des Aufwandes und der Kosten nur auf kleinräumige Wandbereiche anwendbar sind. Grundsätzlich wichtig ist, dass während oder vor der Anwendung schadsalzreduzierender Verfahren das Mauerwerk intensiv bewässert werden muss, da nur im Wasser gelöste Salze aus Bauteilen entfernt werden können. In vielen Fällen reicht jedoch meist das Entfernen des Altputzes und die anschließende mechanische trockene Reinigung der Wandoberﬂäche inklusive dem Auskratzen der Mauerwerksfugen aus, um die baupraktisch relevante Deaktivierung von Schadsalzen zu erreichen. In Bereichen mit sehr hoher Schadsalzbelastung empﬁehlt sich die zusätzliche Öffnung der Poren durch Sandstrahlen und eine zweite mechanische Oberﬂächenreinigung vor Putzaufbringung, um die an der Oberﬂäche auskristallisierten Salze zu entfernen. Wichtig ist, dass das Aufbringen des Putzes erst bei einem Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks in der Kernzone von c 20 % erfolgt, da durch die Entfeuchtungsprozesse des Mauerwerks laufend Salze an die Wandoberﬂäche gelangen und neu aufgebrachte Putze früher oder später – in Abhängigkeit der Putzart – zerstört werden. Durch die verfahrensbedingt massive Feuchtigkeitsbelastung bis hin zum Auslaugen der Schadsalze sollte darauf geachtet werden, dass es zu keiner Bindemittelreduktion im Mauerwerk kommt, wodurch auch eine Festigkeitsreduktion eintreten würde. Bei einigen Verfahren ist auf einen entsprechenden Witterungsschutz zu achten, damit die an die Wandoberﬂäche gelangten Salze durch Niederschläge nicht wieder ins Mauerwerk einwandern können. Gleichzeitig kann auch nur dann ein längerfristiger Erfolg erzielt werden, wenn eine weitere Zufuhr von bauschädlichen Salzen durch geeignete Maßnahmen wie beispielsweise das Einbringen einer Horizontalabdichtung bei kapillarem Feuchtigkeitsaufstieg oder das Anbringen von Vertikalabdichtungen bei seitlichem Feuchtigkeitseintrag unterbunden wird. Kompressenverfahren (wirkt in der Randzone) Die auf die Mauerwerksoberﬂäche aufgebrachten Kompressen bestehen meist aus Zellulose (Bild 5.13, Bild 5.14, Bild 5.18, Bild 5.19, Bild 5.20) oder anderen gut saugfähigen Materialien. Bei der Anwendung ist in Abhängigkeit von der Salzbelastung ein oftmaliges Austauschen der Kompressen und Befeuchten der Wand erforderlich.

205

Schadsalzreduktion

Abbildung 5.9: Schadsalzreduktion – Kompressen-, Injektionskompressenverfahren

KOMPRESSENVERFAHREN

INJEKTIONSKOMPRESSENVERFAHREN

Injektionskompressenverfahren (wirkt in der Rand- und Kernzone) Der Vorteil des Injektionskompressen-Verfahrens gegenüber dem Kompressenverfahren liegt in der Bewässerung des betroffenen Bauteiles hinter der Kompresse, wodurch gewährleistet wird, dass die Salze in Lösung bleiben.

Abbildung 5.10: Schadsalzreduktion – Vakuum-FluidVerfahren

OBERFLÄCHENBEFEUCHTUNG

Vakuum-Fluid-Verfahren (wirkt in der Rand- und Kernzone) Durch das Anlegen eines Vakuums an die Wandoberﬂäche wird die oberﬂächennahe Salzlösung abgesaugt (Bild 5.12). Gleichzeitig ist eine Befeuchtung über die darüber und darunter beﬁndlichen Wandﬂächen erforderlich, um die Salze in Lösung zu bringen. Für eine größere Tiefenwirkung empﬁehlt sich, Wasser in eine größere Wandtiefe zu injizieren.

FEUCHTIGKEITSINJEKTION

Opferputz-Verfahren (wirkt in der Randzone des Bauteiles) Putze mit einem großen kapillaren Saugvermögen werden wiederholt auf das schadsalzbelastete Mauerwerk aufgebracht und nach einigen Monaten mit den in den Putz gewanderten Salzen wieder entfernt. Meist ﬁnden auf der Baustelle hergestellte Kalkputze oder spezielle Fertigputze (Entsalzungsputze) Verwendung.

Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

206

VORHER

1. OPFERPUTZ

Elektrophysikalische Verfahren (Kerasan-Verfahren, AET-Verfahren) (wirken in der Rand- und Kernzone) Durch elektrokinetische Vorgänge beim Anlegen einer Gleichspannung an das Mauerwerk wandern die Salzionen im Elektrolyt zu den entsprechenden Elektroden, wo sie systemabhängig als elektrolytische Lösung ausgeschieden oder innerhalb einer semipermeablen Umhüllung gespeichert und mit der Anode ausgebaut werden (Bild 5.15, Bild 5.17). Zur Aufrechterhaltung des Stromﬂusses und der Salzwanderung ist eine ständige Befeuchtung der zu entsalzenden Bereiche erforderlich (Bild 5.16).

2. OPFERPUTZ Abbildung 5.11: Schadsalzreduktion – Opferputze

Abbildung 5.12: Schadsalzreduktion – elektrophysikalisches Verfahren

Delta-P-Verfahren (wirkt in der Rand- und Kernzone) Der Name Delta-P oder mathematisch geschrieben %P bedeutet nichts anderes als Druckdifferenz. Durch das Einbringen von Wasser unter Druck bei gleichzeitigem Absaugen über benachbarte Bohrungen erfolgt eine Auslaugung der Salze, wobei unter Nutzung der Schwerkraft immer die Wassereinbringung über der Absaugung liegt. Verfahrensbedingt ist mit einer sehr hohen Durchfeuchtung des Mauerwerkes zu rechnen.

207

Schadsalzreduktion

Abbildung 5.13: Schadsalzreduktion – Delta-P-Verfahren

Abstrahlen der Wandoberﬂächen (wirkt in der Randzone) Durch Sandstrahlen der Wandoberﬂächen mit Aluminiumsilikat (Bild 5.5) wird eine Vergrößerung der Oberﬂäche und das Öffnen der Baustoffporen erreicht. Dadurch gelangt die Salzlösung im Mauerwerk leichter an die Wandoberﬂäche. Die auskristallisierten Schadsalze sind abschließend zu entfernen. Salzumwandlung Eine Salzumwandlung hat das Ziel, leicht lösliche Salze in schwer lösliche zu verwandeln bzw. die Salze zu zerlegen. Das grundsätzliche Problem bei der Salzumwandlung liegt in der baupraktischen Unkenntnis der genauen Salzmengen und der Salzart. Die chemischen Verfahren werden aufgrund der hohen Umweltbelastung und Giftigkeit kaum mehr angewendet, wirken nur oberﬂächlich und nur gegen Sulfate und Chloride. Die biologischen Verfahren wirken nur gegen Nitrate und beﬁnden sich noch im Teststadium. Chemische Salzumwandlungsverfahren Gemäß der theoretischen Ansätze soll eine Umwandlung von leicht löslichen in schwer lösliche Salze entstehen. Am Beispiel von Natriumsulfat als bauschädliches Salz werden durch Aufbringen von Bleihexaﬂuorosilikat die schwer löslichen Salze Bleisulfat und Natriumhexaﬂuorosilikat.

(5.1)

Na2SO4 + PbSiF6 ‡ PbSO4 + Na2SiF6

Biologische Salzumwandlungsverfahren Denitriﬁzierende Bakterienkulturen werden zum Zersetzen von Nitraten ins Mauerwerk injiziert. Salzbeibehaltung bzw. Salzkaschierung In den meisten Fällen können die Schadsalze im Mauerwerk beibehalten werden. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Putzaufbringung bei einer mittleren bis hohen Salzbelastung im Mauerwerk erst bei einem Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks von unter oder um 20 % erfolgt, da ansonsten der Putz aufgrund der einwandernden Salzmengen in Abhängigkeit der Putzart früher oder später zum „Opferputz“ wird. Ist die SchadsalzbeFlankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

208

lastung des Mauerwerks mittel bis hoch und der Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks bereits um die 20 %, sollten aber trotzdem keine Putze mit kapillarem Saugvermögen aufgebracht werden, sondern Putze ohne kapillares Saugvermögen wie etwa Sanier- oder Feuchtmauerputze, da durch das erforderliche Vornässen der Mauerwerksoberﬂächen der Durchfeuchtungsgrad in der Mauerwerksrandzone deutlich erhöht wird und dadurch kapillarleitende Putze die Salzlösung an die Putzoberﬂäche befördern, woraus mittelfristig Putzschäden resultieren.

Vertikalabdichtungen

5|3

Die Aufgabe von Vertikalabdichtungen besteht darin, gegenüber dem anstehenden Boden oder im Bereich von Abdichtungsversprüngen das Eindringen von Wasser zu verhindern. Sie sind daher in folgenden Fällen erforderlich: t t t

seitliches Eindringen von Bodenwasser in das Mauerwerk verhindern; Putzschäden und Feuchtigkeitsbrücken im Sockelbereich verhindern; feuchtes Mauerwerk kaschieren, Wassereintritte in Kellerräume verhindern; Hochzüge im Innenbereich (Bild 5.2) zur Verbindung von Abdichtungen.

t

Abbildung 5.14: Anwendungsbereiche Vertikalabdichtungen

BODENWASSER

SOCKELBEREICH

KELLER

HOCHZÜGE

Außen liegende Abdichtungen Bei Sanierungsmaßnahmen ist die Applikation einer Vertikalabdichtung an der Wandaußenseite (Bild 5.1), verbunden mit einer notwendigen Freilegung des betroffenen Wandbereiches, der Säuberung der Wandﬂächen und der entsprechenden Untergrundvorbereitung, sowie ein Schutz der Abdichtung erforderlich. Diese Maßnahmen sind nicht nur mit einem relativ hohen Aufwand, d.h. auch hohen Kosten verbunden, sie sind im innerstädtischen Bereich auch nicht immer durchführbar, da eine um das Gebäude laufende Freilegung des Kellers durch Nachbarobjekte behindert wird und im straßenseitigen Gehweg zahlreiche Einbauten verlaufen. Bei einer hochwertigen Nutzung des Kellers ist der Einbau einer Vertikalabdichtung unumgänglich, die objektspeziﬁschen Gegebenheiten legen dann die Art der Abdichtungsausbildung fest.

209

Vertikalabdichtungen

Grundsätzlich erfolgt die Auswahl des Abdichtungssystems nach der Art der Feuchtigkeitsbeanspruchung. In Abhängigkeit der Feuchtigkeitslastfälle sind die Anzahl der Abdichtungslagen und die Materialien festzulegen. t t t

Abdichtung gegen Bodenfeuchtigkeit, Abdichtung gegen nicht drückendes Wasser, Abdichtung gegen drückendes Wasser.

Innen liegende Abdichtungen Bei innen liegenden Vertikalabdichtungen werden meist Dichtschlämmen (Bild 5.3) und Sperrmörtel verwendet. Diese Maßnahmen dienen nur zur Kaschierung von feuchtem Kellermauerwerk. Eine Austrocknung des Mauerwerks wird dadurch nicht ermöglicht, seitlich eindringendes Bodenwasser dringt weiterhin ungehindert in das Mauerwerk ein. Besonderes Augenmerk ist auf das Erdgeschoßmauerwerk zu legen, da meist durch das Innenabdichten des Kellermauerwerks der Feuchtigkeitshorizont im darüber liegenden Erdgeschoßmauerwerk ansteigt. Problematisch können für Innenabdichtungen mittlere bis hohe Schadsalzkonzentrationen im Mauerwerk werden, da durch die Schadsalzmechanismen der Haftverbund zum Untergrund mit der Zeit reduziert wird und ein Ablösen der Dichtschlämmen oder Sperrmörtel die Folge ist. In diesem Fall empﬁehlt sich die Ausführung einer bituminösen Abdichtung auf einem Glattstrich mit einer zusätzlichen Wandrücklage als Abdichtungsschutz. Unabhängig davon, ob es sich um außen oder innen liegende Abdichtungen handelt, sind vor der Anbringung der Abdichtung Vorarbeiten zur Untergrundbearbeitung erforderlich. Diese umfassen abhängig vom Abdichtungssystem und dem Zustand des Mauerwerkes: t t t t t t t t

5|3|1|1

Entfernen des Altputzes, Auskratzen und Neuverfüllen der Fugen, Abschlagen von vorstehenden Teilen, Ersatz von Materialien zu geringer Festigkeit, Maßnahmen zur Reduktion der bauschädlichen Salze, Abbürsten und Reinigung der Wandﬂächen, Anbringung eines Vorspritzers und eines Ausgleichsputzes (Glattstrich), Aufbringung eines Voranstriches.

Bituminöse Abdichtungen Bituminöse Abdichtungen können als Bahnenabdichtungen mit Bitumen oder kunststoffmodiﬁziertem Bitumen und unterschiedlichen Einlagen zur Verstärkung ausgebildet sein. t t t t

Bitumen-Abdichtungsbahnen mit Glasvlieseinlage (GV 25, GV 35 ﬂämmbar, GV 45 ﬂämmbar); Bitumen-Abdichtungsbahnen mit Glasvlieseinlage und einseitiger Kunststoffkaschierung (GV 23K, GV 43K ﬂämmbar); Bitumen-Abdichtungsbahnen mit Glasgewebeeinlage (GG 36, GG 50 ﬂämmbar); Bitumen-Abdichtungsbahnen mit Kunststoffeinlage (Synthesefasern oder Kunststofffolien); Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

210

t t

Bitumen-Abdichtungsbahnen mit Metallbändern (Aluminiumband, Kupferband); Polymerbitumenbahnen mit Glasgewebe- oder Kunststoffvlieseinlage.

Alternativ sind auch Spachtel- und Spritzabdichtungen am Markt, die in mehreren Lagen aus meist kunststoffmodiﬁziertem Bitumen aufgetragen werden. t

Spritz- und Spachtelabdichtungen – kunststoffmodiﬁzierte Bitumendickbeschichtungen (pastöse, spachtel- oder spritzfähige Massen), ein- oder zweikomponentig.

Kunststoffabdichtungen

5|3|1|2

Kunststoffabdichtungen sind Bahnenabdichtungen, die entweder verschweißt (Quellschweißen, Warmgasschweißen, Heizelementschweißen) oder verklebt werden. t t t

weich gemachtes oder weichmacherhaltiges Polyvinylchlorid (PVC-P) mit Verstärkung aus Polyestergewebe oder Vlieseinlage, bitumenbeständig; Polyisobutylen (PIB); Ethylencopolymerisat-Bitumen (ECB).

Die Montage am Bauwerk erfolgt durch geeignete Verklebung mit heiß oder kalt zu verarbeitender Klebemasse, die auf die Abdichtungsbahn abgestimmt sein muss, oder als lose Verlegung mit mechanischen Befestigungsmitteln, die auf Dauer weder zu mechanischen noch zu chemischen Schädigungen der Abdichtungsbahn führen dürfen.

Dichtschlämmen, Sperrmörtel

5|3|1|3

Dichtschlämmen und Sperrmörtel sollten in erdberührten Wandbereichen aufgrund der Tatsache, dass es sich um ein starres System handelt, und der daraus resultierenden Empﬁndlichkeit gegen nachträglich auftretende Risse und Bewegungen aus dem Untergrund nicht oder nur an setzungsunempﬁndlichen Wänden angewendet werden. Die Verwendung der Dichtschlämmen und Sperrmörtel ist jedoch durchaus im Sockelbereich unterhalb der nachträglich eingebrachten Horizontalabdichtung möglich, wobei im Anschlussbereich an eine bituminöse, metallische oder Kunststoffhorizontalabdichtung Verstärkungsmaßnahmen (z.B. Gewebeeinlagen) durchgeführt werden sollten. Besonders wichtig ist vor Aufbringung von Vertikalabdichtungen die Untergrundvorbereitung (Glätten des Untergrundes, Aufbringen von Haftvermittlern etc.). Undichtheiten von Vertikalabdichtungen entstehen meist infolge der mangelhaften Verarbeitung oder eines schlechten Untergrundes.

Flächeninjektionen Die Bedeutung von Vertikalabdichtungen in Form von Flächeninjektionen (Bild 5.6) nimmt in städtischen Gebieten immer mehr zu. Der Grund dafür liegt darin, dass durch die Injektionsabdichtungen das Freilegen von Kelleraußen211

Vertikalabdichtungen

5|3|1|4

wänden nicht mehr erforderlich ist und dadurch Leitungsbeschädigungen bzw. das mühsame Freilegen von Leitungen im an das Kellermauerwerk anliegenden Erdreich entfallen. Ein weiterer Vorteil liegt in der Möglichkeit der Vertikalabdichtung von Feuermauern bei geschlossener oder gekuppelter Bauweise und auch von hinterfüllten Kellerinnenwänden bei Teilunterkellerung. Nachdem eine Vertikalabdichtung durch Flächeninjektion keine absolut dichte Abdichtung darstellt, ist eine Anwendung nur bei Bodenfeuchtigkeit und nicht drückendem Wasser möglich. In Verbindung mit der Flächeninjektion sollten immer zwei Horizontalabdichtungen im Mauerwerk, eine im Fußbereich und eine am oberen Abschluss der Flächeninjektion, situiert werden. Bei der Vertikalabdichtung durch Flächeninjektion kann zwischen zwei Systemen der Abdichtungslage unterschieden werden, die Situierung einer zusätzlichen Vertikalabdichtung für den Sockelbereich ist im Einzelfall zu entscheiden. t t

Injektionsmittel zwischen Wandoberﬂäche und anstehendem Boden; Injektionsmittel wird direkt in die Wand injiziert.

Abbildung 5.15: Lage von Flächenabdichtungen

VOR DER WANDFLÄCHE

IM WANDQUERSCHNITT

Als Injektionsmittel für eine Injektion außerhalb des Wandquerschnittes werden entweder anorganische Injektionsmittel (z.B. silikatmodiﬁzierte Zementsuspensionen) oder organische Injektionsmittel (z.B. PU- oder Epoxid-Harze, PU-Gele etc.), die zum Teil quellende oder wasserbindende Eigenschaften haben, verwendet. Für eine Injektion innerhalb des Wandquerschnittes ﬁnden baustoffumhüllende (PU- und/oder Epoxid-Harze) oder baustoffhydrophobierende (Silikonmikroemulsion, Silane, Siloxane etc.) Injektionsmittel Anwendung.

Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

212

Im Rahmen eines Forschungsprojektes über die Wirksamkeit organischer Injektionsmittel hinsichtlich Verfestigung und Horizontalabdichtung, welches seitens des Forschungsförderungsfonds der gewerblichen Wirtschaft Österreichs gefördert und von den Autoren betreut wurde, konnte festgestellt werden, dass die Wirksamkeit organischer, also baustoffumhüllender Injektionsmittel gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit und somit gegen seitlich eindringende Bodenfeuchtigkeit einerseits vom Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks und andererseits vom Bohrlochraster abhängt. Manche Injektionsmittel benötigen einen sehr hohen Durchfeuchtungsgrad. Andere Injektionsmittel sind nur bis zu einem Durchfeuchtungsgrad bis zu 50 % ausreichend wirksam. Grundsätzlich gilt jedoch, dass Flächeninjektionen nicht bei drückendem Wasser erfolgreich angewendet werden können. Die Dichtheit der Flächeninjektion gegen Bodenfeuchtigkeit und nicht drückendes Bodenwasser ist nur dann gegeben, wenn die Injektionsmittel fachgerecht verarbeitet und deren Einsatzgrenzen berücksichtigt werden. Es ist nicht ausreichend, eine injektionstechnische Ausrüstung zu erwerben und dann davon auszugehen, alle Voraussetzungen für eine erfolgreiche Injektionsdurchführung zu erfüllen. Viel Erfahrung auf diesem Gebiet ist erforderlich. Die Vertikalabdichtung durch Flächeninjektion stellt keine absolute Sperrschicht dar, ist jedoch bei fachgerechtet Anwendung baupraktisch betrachtet ausreichend.

Putze Im Rahmen einer Objektsanierung stellt sich immer wieder die Frage, ob überhaupt das nachträgliche Einbringen einer Horizontal- oder Vertikalabdichtung in ein durch kapillar aufsteigende Feuchtigkeit feuchtigkeits- und schadsalzbelastetes Mauerwerk erforderlich ist oder ob Sanierputze, Feuchtmauerputze, Dichtputze etc. für eine Sanierung ausreichen. Diese Frage ist nicht einfach zu beantworten, da es immer davon abhängt, welche Anforderungen der Objekteigentümer an die Sanierung seines Objektes stellt. Will der Eigentümer die Feuchtigkeit im Mauerwerk nur möglichst lange kaschieren, ohne kostenintensive Abdichtungs- und Entfeuchtungsmaßnahmen durchzuführen, hat der Planer oder Sachverständige die Aufgabe, den Bauherrn über die Nachteile dieser Sanierungsvariante – wie etwa über Mauerwerksschäden, Ansteigen des Feuchtigkeitshorizontes im Mauerwerk, geringe Standzeit der Putze, erhöhte Raumluftfeuchtigkeiten, Gefahr des Mikroorganismenbefalls, hohe Kosten für die Durchführung von neuerlichen Sanierungsmaßnahmen in vermieteten Objektsbereichen, Probleme mit nachfolgenden Objekteigentümern etc. – aufzuklären. Aus Gründen des Denkmalschutzes wird auch oft auf Abdichtungsmaßnahmen verzichtet, da seitens der Denkmalschützer die Reversibilität und die Wirkungsdauer von Abdichtungsmaßnahmen ein Thema sind, wobei diese Faktoren oft nicht beantwortet oder erfüllt werden können. Wichtig ist, dass der Planer auf die Vor- und Nachteile von verschiedenen Sanierungsvarianten hinweist und genügend Information an den Bauherrn, aber auch an zuständige Behörden weitergibt. Die Standzeit von Putzen auf feuchten und schadsalzbelasteten Untergründen hängt von einer Vielzahl von Parametern ab wie beispielsweise: 213

Putze

5|4

t t t t t t t

5|4|1|1

Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks, Chlorid-, Sulfat- und Nitratbelastung des Mauerwerks, Art des Bindemittels des Putzes, Putzdicke, Porenvolumen, Porenstruktur, kapillare Eindringtiefe der Salzlösung in den Putz.

Sanierputze Sanierputze wurden erstmals im deutschen Sprachraum in den 70er Jahren entwickelt, die schon damals eine geringe kapillare Saugfähigkeit, ein hohes Porenvolumen und eine gute Wasserdampfdurchlässigkeit besaßen. Durch diese Parameter dringt die Salzlösung nur wenig in den Sanierputz ein, der Wassertransport durch den Putz erfolgt dampfförmig, und die auskristallisierten Schadsalze bleiben im Putz zurück. Wichtig ist, dass sich die Verdunstungszone der Mauerwerksfeuchtigkeit aufgrund der geringen kapillaren Saugfähigkeit in der Sanierputzschicht nahe der Mauerwerksoberﬂäche und nicht wie bei kapillar saugenden Putzen (Kalk-Zement-Putze, Kalkputze, Kalk-Trass-Putze etc.) an der Putzoberﬂäche beﬁndet.

Abbildung 5.16: Wirkungsweise von Putzen

Tabelle 5.1: Anforderungen an Sanierputzmörtel [72][223][213]

SANIERPUTZ

KALKPUTZ

DICHTPUTZ

Im deutschen Sprachraum gibt es zwei Regelwerke über Sanierputze, die ÖNORM B 3345 [223] und das WTA-Merkblatt 2-9-04/D [213]

Saniervorspritzer/Spritzbewurf Grobanteil 1-4 mm Wassereindringtiefe nach 1 Stunde Wassereindringtiefe nach 24 Stunden

ÖNORM B 3345 > 20 % > 3 mm –

WTA-Merkblatt – > 5 mm = Prüfkörperdicke

Sanierausgleichsmörtel/Grundputz-WTA Ausbreitmaß

ÖNORM B 3345 18 ± 0,5 cm

WTA-Merkblatt 17 ± 0,5 cm

Luftporengehalt Druckfestigkeit nach 28 d kapillare Wasseraufnahme nach 24 Stunden Wassereindringtiefe nach 24 Stunden Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl μ Porosität

–

s 20 Vol.-%

1,5–5,0 N/mm²

s Sanierputz

s 1,0 kg/m²

> 1,0 kg/m²

s 5 mm

s 5 mm

c 18

< 18

s 45 Vol.-%

> 45 Vol.-%

Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

214

Tabelle 5.2: Anforderungen an Sanierputzmörtel [72][223][213] (Fortsetzung) Sanierputzmörtel Ausbreitmaß Luftporengehalt Wasserrückhaltevermögen Verarbeitbarkeit nach 15 min Rohdichte Druckfestigkeit nach 28 d Verhältnis Druck- zu Biegezugfestigkeit kapillare Wasseraufnahme nach 24 Stunden Wassereindringtiefe nach 24 Stunden Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl μ Wärmeleitfähigkeit Porosität Mindestputzdicke ÖNORM B 3345 Ausbreitmaß Salzeindringung nach 10 d Wasserrückhaltevermögen Druckfestigkeit nach 28 d Verhältnis Druck- zu Biegezugfestigkeit Wassereindringtiefe nach 24 Stunden Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl μ Mindestputzdicke

ÖNORM B 3345 L N 15 ± 0,5 cm 18 ± 0,5 cm – – s 75 % s 85 % c 3 cm c 3 cm c 700 kg/m³ c 1400 kg/m³ 1,5–5,0 N/mm² 1,5–5,0 N/mm² c3 c3 s 0,3 kg/m² s 0,3 kg/m² c 20 mm c 5 mm c 12 c 12 – c0,2 W/(m.K) s 60 Vol.-% s 40 Vol.-% 3 cm 2 cm Sanierfeinputzmörtel 18 ± 0,5 cm – s 85 % 0,4-2,5 N/mm² c3 c 3 mm c 12 –

WTA-Merkblatt 17 ± 0,5 cm s 25 Vol.-% > 85 % – < 1400 kg/m³ 1,5–5 N/mm² <3 s 0,3 kg/m² < 5 mm < 12 – > 40 Vol.-% 2 cm

Sockelputzmörtel 18 ± 0,5 cm keine Durchdringung s 85 % s 2,5 N/mm² c3 c 3 mm < 20 2 cm

Tabelle 5.3: Vergleich Begriffsbestimmungen Sanierputze [72][223][213] ÖNORM B 3345 Saniervorspritzer: Auf den Sanierputz abgestimmter Vorspritzer zur Sicherung des Haftverbundes zum Mauerwerk. Sanierausgleichsmörtel: Putz, welcher zum Ausgleichen grober Unebenheiten des Untergrundes sowie als Salzdepot bei hoher Salzbelastung dient. Sanierputzmörtel N: Putzmörtel mit speziﬁschen Anforderungen an Porosität, kapillare Saugfähigkeit und mechanische Beständigkeit. Rohdichte ≤ 1400 kg/m³. Sanierputzmörtel L: Putzmörtel mit speziﬁschen Anforderungen an Porosität, kapillare Saugfähigkeit, wärmedämmende Eigenschaften und mechanische Beständigkeit. Rohdichte ≤ 700 kg/m³. Sanierfeinputzmörtel: Putzmörtel zur Erzielung einer vorgesehenen Oberﬂächenstruktur, der auch für Anstriche geeignet und auf den Sanierputzmörtel abgestimmt ist. Sockelputzmörtel: Sanierputzmörtel mit besonders verringerter kapillarer Saugfähigkeit, der für die Aufbringung im Sockelbereich geeignet ist.

215

Putze

WTA-Merkblatt 2-9-04/D Spritzbewurf: Mörtel zur Vorbehandlung des Putzgrundes und zur Sicherung des Haftverbundes zum Mauerwerk. Grundputz WTA: Putz, welcher zum Ausgleichen grober Unebenheiten des Untergrundes sowie als Salzdepot bei hoher Salzbelastung dient. Sanierputz WTA: Putz mit stark verringerter kapillarer Wasseraufnahme, hoher Wasserdampfdurchlässigkeit und hoher Porosität

keine vergleichbaren Putzmörtelarten Deckschichten: Mineralischer Oberputz zur Erzielung einer geforderten Oberﬂächenstruktur, der auf das Sanierputzsystem abgestimmt ist. keine vergleichbaren Putzmörtelarten

Als Bindemittel wird vorwiegend Zement verwendet. Putze mit karbonatischen und/oder latent hydraulischen Bindemitteln können die Anforderungen nicht erfüllen. Wichtig ist, dass die Verarbeitungsrichtlinien auf der Baustelle eingehalten werden, um eine kontinuierliche Materialqualität zu erzielen. Die häuﬁgsten Fehler bei der Anwendung von Sanierputzsystemen liegen nach [24] in: t t t t t t t t t t t t t

mangelhafter Tragfähigkeit des Putzgrundes schlechter Reinigung des Putzgrundes ungenügend hoher, über die Schäden reichender Entfernung des Altputzes Spritzbewurf volldeckend und zu dick aufgetragen (Dichtputz) Elektroleitungen mit Gips befestigt unterschiedlichen Putzdicken vorgeschriebene Sanierputzmindestdicken unterschritten zu geringem Porenvolumen des Sanierputzes Grundputzlage nicht oder nur ungenügend aufgeraut zu hohen Luftfeuchtigkeiten bei der Austrocknung des Putzes zu geringer Festigkeit des Putzes Beschichtungen und Anstriche zu dampfdicht Beschichtungen im Außenbereich nicht wasserabweisend.

Dazu kommen noch eine t t t

falsche Sockelausbildung zu frühe Putzaufbringung auf durchfeuchtetes Mauerwerk ungeeignete klimatische Bedingungen (Oberﬂächenkondensat).

Seitens einiger Produkthersteller wird die Sanierputzanwendung auf sehr feuchtem Untergrund („Durchfeuchtungsgrad bis 80 % kein Problem“) empfohlen, da die Sanierputze für feuchtes Mauerwerk konzipiert wurden. Andere Produkthersteller empfehlen jedoch die Sanierputzaufbringung erst bei einem Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks in der Kernzone von c 20 %. Die Autoren haben die Erfahrung gemacht, dass Sanierputze, die auf ein mittel- bis hochdurchfeuchtetes Mauerwerk mit einer mittleren bis hohen Salzbelastung aufgebracht wurden, kurzfristig zum Sperrputz wurden, da die auskristallisierten Schadsalze die Putzporen verstopften und dadurch die Wasserdampfdurchlässigkeit reduziert wurde. Grundsätzlich ist jedoch zu bemerken, dass Sanierputze trotz hoher Wasserdampfdurchlässigkeit die Verdunstung der Mauerwerksfeuchtigkeit behindern, da sich die wasserdampfgesättigte Luftschicht im Putz unmittelbar vor der feuchten Wandoberﬂäche beﬁndet und diese aufgrund der fehlenden Luftströmung nicht oder kaum entfernt wird. So gesehen ist jeder Putz mit einer geringen kapillaren Saugfähigkeit im weitesten Sinne ein Sperrputz. Wird nun ein Sanierputz auf ein Mauerwerk mit einem Durchfeuchtungsgrad von über 20 bis 30 % in der Kernzone aufgebracht, wird dieser in Abhängigkeit der Schadsalzkonzentration früher oder später zum „Opferputz“ und muss aufgrund der Schadsalzanreicherung entfernt werden. Die Feuchtigkeitsbelastung des Mauerwerks wird dabei kaum reduziert. Die Neufassung der ÖNORM B 3345:2007 [223] enthält als Hinweise für die Verarbeitung Anforderungen an die Deklaration durch den Putzhersteller hinFlankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

216

sichtlich der Nennputzdicke, Angaben zum Mischverfahren, der Misch- und Verarbeitbarkeitszeit, der Art der Aufbringung und Standzeiten sowie des maximalen Durchfeuchtungsgrades und Salzgehaltes des Untergrundes. Das ideale Anwendungsgebiet des Sanierputzes ist ein Mauerwerk mit mittlerer bis hoher Schadsalzbelastung, ohne kapillaren Feuchtigkeitstransport und mit einem Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks in der Kernzone von c 20 %. Dann erfüllt der Sanierputz seinen Zweck, nämlich die langfristige Schadensfreiheit trotz eingelagerter Schadsalzmengen. Da das Mauerwerk bei Putzaufbringung dann bereits baupraktisch betrachtet „trocken“ ist, spielt die Verdunstungsbehinderung und die kurzfristige Reduktion der Wasserdampfdurchlässigkeit keine Rolle mehr. Man könnte nun der Meinung sein, dass auf „trockenem“ schadsalzbelastetem Mauerwerk auch ein Putz mit kapillarer Saugfähigkeit, der deutlich billiger ist als ein Sanierputz, genüge. Dies ist jedoch objektspeziﬁsch zu überprüfen, da der erfolgreiche Einsatz dieser Putze im Wesentlichen von der Höhe der Schadsalzbelastung abhängt. Je höher die Schadsalzbelastung im Mauerwerk, desto schneller sind selbst bei geringem Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks Feuchtigkeitsschäden an der Putzoberﬂäche vorhanden. Dies ist auch darauf zurückzuführen, dass vor Putzaufbringung das Mauerwerk vorgenässt wird und dadurch in der Randzone des Mauerwerks der Durchfeuchtungsgrad deutlich über 20 % liegt und dadurch die dort vorhandene Salzlösung in den kapillar saugenden Putz eindringt und die Schäden verursacht.

Feuchtmauerputze Feuchtmauerputze oder Mikroporenputze wurden entwickelt, um feuchtes und schadsalzbelastetes Mauerwerk ohne Horizontal- und Vertikalabdichtungsmaßnahmen mittelfristig zu kaschieren. Seitens der Produkthersteller wird darauf hingewiesen, dass die Feuchtmauerputze ein „spezielles“ Mikroporensystem besitzen, das mit einem „ausgeklügelten“ Feinstkapillarnetz verbunden ist, wodurch die Schadsalze im Mauerwerk keinen negativen Einﬂuss auf den Putz haben, „eine Mauerwerksanalyse ist dadurch nicht erforderlich“. Die Materialkennwerte der Feuchtmauerputze liegen im Bereich der Materialkennwerte der Sanierputze, allerdings ist die Porosität etwas höher und die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl etwas geringer. Manche Produkthersteller behaupten, dass die lange Wirksamkeitsdauer des Feuchtmauerputzes in der großen Porosität in Kombination mit dem Mikroporensystem liegt, wodurch die Schadsalze keinen negativen Einﬂuss haben, andere Produkthersteller sind der Meinung, dass die geringe Wassereindringtiefe für die lange Lebensdauer verantwortlich ist. Grundsätzlich ist zu bemerken, dass Feuchtmauerputze keine Entfeuchtungsputze – wie oft in Prospekten zu lesen ist – sind, sondern möglicherweise auf Mauerwerk mit hoher Feuchtigkeits- und Schadsalzbelastung eine längere Standzeit besitzen als die herkömmlichen Sanierputze. Dies bedeutet, dass der Einsatz der Feuchtmauerputze nur dann sinnvoll ist, wenn der kapillare Feuchtigkeitstransport im Mauerwerk durch Abdichtungsmaßnahmen nicht mehr 217

Putze

5|4|1|2

stattﬁndet, aber der Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks noch deutlich über 20 % liegt. Mauerwerksentfeuchtungsmaßnahmen könnten demnach entfallen. Problematisch sind jedoch die Salze, die laut Angabe einiger Produkthersteller an der Grenzﬂäche Mauerwerk-Feuchtmauerputz verbleiben und nicht in den Putz eindringen, da diese den Putz im Laufe der Zeit vom Mauerwerk ablösen. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass den Autoren noch keine fundierten und prüftechnisch belegten Langzeiterfahrungen mit Feuchtmauerputzen bekannt sind und dadurch über die tatsächliche „Lebensdauer“ der Feuchtmauerputze auf Mauerwerk mit hoher Feuchtigkeits- und Schadsalzbelastung keine Aussagen getroffen werden können.

5|4|1|3

Historische Putze Unter dem Begriff „historische Putze“ sind jene Putze zu verstehen, die den am Bauwerk noch vorhandenen Altputzen nachempfunden bzw. angepasst werden. Dabei handelt es sich meist um Kalk-, Kalk-Trass-, Trass-Kalk-, hydraulische Kalk-Putze etc. Wichtig dabei sind einerseits die Herstellung und die Verarbeitung der Putze und andererseits, dass diese „historischen Putze“ nur auf einem Mauerwerk mit einem Durchfeuchtungsgrad c 20 % und einer geringen bis maximal mittleren Schadsalzbelastung aufgebracht werden, da sie sonst meist kurzfristig als „Opferputz“ enden.

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Sockelputze Für den Sockelbereich eines Objektes eignen sich grundsätzlich nachfolgende Putzarten: t t t t t

Zementputz, Zementputz mit sulfatbeständigem Zement (bei einer mittleren bis hohen Sulfatbelastung des Mauerwerks), Saniersockelputz, Feuchtmauerputz, Trassputz.

Grundsätzlich gilt natürlich auch für die Sockelputze, dass der Putz erst bei einem Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks von c 20 % aufgebracht werden soll. Hinsichtlich der Beständigkeit gegen Spritzwasser eignen sich am besten Zementputze. Für kapillar saugende Putze (wie z.B. Saniersockelputze) ist unbedingt darauf zu achten, dass diese Putze nur oberhalb des anschließenden Geländes eingesetzt werden.

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Trockenputze Unter Trockenputzen sind Wandverkleidungsplatten zu verstehen, die mit oder ohne Distanzierung von der Wand montiert werden. Grundsätzlich gilt für diese Wandbekleidungen, dass Gips und gipshaltige Produkte im Sanierungsbereich nicht eingesetzt werden dürfen.

5|5

Anstriche Farbanstriche müssen eine geringere diffusionsäquivalente Luftschichtdicke (sd-Wert) aufweisen als die darunter liegenden Putzschichten. Geeignete FarbFlankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

218

anstriche auf Putzen, die auf ein „trockengelegtes“ oder feuchtes Mauerwerk aufgebracht werden, sind Mineralfarben, da diese dampfdiffusionsoffen sind. Dazu zählen: t t t

Kalkfarben, Silikatfarben, Silikonharzfarben.

Farben mit hohem organischem Bindemittel (Dispersionsfarben) sind nicht geeignet, da der Wasserdampfdiffusionswiderstand sehr groß ist und meist deutlich über dem des Putzsystems liegt. Dispersionsfarben haben in der Regel einen sd-Wert von ~1,0 m, Mineralfarben hingegen von nur ~0,10 m.

Drainagen

5|6

Drainagen entwässern den an das Gebäude angrenzenden Boden bei nicht drückendem Wasser. Außerdem wird bei kurzfristig starkem Wasserandrang, wie er bei anstehenden bindigen Böden und bei Bauten in Hanglage auftreten kann, eine entsprechend rasche Ableitung ermöglicht. Vielfach wird die Auswirkung einer Drainage mit der eines Lüftungsgrabens verwechselt. Drainagen können nur den Zutritt von Feuchtigkeit zum Bauwerk verringern, sie können jedoch keine Belüftung erwirken. Im Bereich der Drainage ist die Außenseite der Wand mit einer Abdichtung zu versehen. Eine Drainageanlage besteht im Allgemeinen aus: t t t t

Sicker-, Filterschicht, Drainagerohren, Kontroll-, Reinigungs-, Spülschächten, dem Sammelschacht, dem Sickerschacht bzw. der Einleitung in den Vorﬂuter. Abbildung 5.17: Drainagen – Schema Anlagenteile

Bei größeren Anlagen wird eine entsprechende Bemessung empfohlen. Die Funktionstüchtigkeit ist durch regelmäßige Wartung sicherzustellen. Sickerschichten können Sand-/Kiesgemische (Drainagekörper) sowie Drainageelemente (Drainagesteine, -platten, z.B. aus haufwerksporigem Beton, oder -matten) sein. Als Filterschicht werden Filtervliese (Geotextilien) eingesetzt, die die Sickerschicht bzw. das Drainageelement vollﬂächig umschließen und das Einschlämmen von Bodenfeinteilen verhindern. Bei Schüttungen mit „ﬁlterstabilem 219

Drainagen

Kornaufbau“ kann diese Schicht entfallen. Drainagerohre werden aus Beton, Kunststoff oder Ton gefertigt und sind mit Wassereintrittsschlitzen versehen bzw. besitzen ein poröses (haufwerksporiges) Gefüge. Die Rohre werden meist im Gefälle von 0,5–2,0 % auf einem stabilen Planum (Kies- oder Betonbett) verlegt. Die Drainageschicht soll alle erdberührten Wandﬂächen erfassen, reicht bis ca. 15 cm unter die Geländeoberﬂäche und bindet dort in die Traufenausbildung ein. Drainagesteine, Drainageplatten und Drainagematten sind nach den Richtlinien der Hersteller zu verlegen. In bindigen Böden wird vor der Sickerschicht eine Filterschicht (Filtervlies) angeordnet. Drainagekörper werden entweder im gesamten Arbeitsraum oder nur in Teilbereichen eingebaut. Abbildung 5.18: Drainagen – Schnitt

Am Fußpunkt der Drainageschicht wird das drucklose Wasser von Rohren (NW s100 mm) aufgenommen, die von einem (Filter-)Kieskoffer (allseitig ca. 20 cm) umgeben sind. Als Ringleitungen umschließen sie das gesamte Gebäude. Zumindest an Punkten des Richtungswechsels bzw. in Abständen von ca. 20 m werden Kontrollschächte, an Hoch- und Tiefpunkten (max. Entfernung ca. 60 m) Spül-, Kontroll- oder Sammelschächte angeordnet. Der Hochpunkt des Rohrscheitels soll nicht über der Fundamentoberkante bzw. über der untersten horizontalen Wandabdichtung liegen, das Rohr darf das Fundament an keiner Stelle unterschreiten.

5|7

Wärmedämmung Durch Nutzungsänderungen hinsichtlich einer höherwertigen Nutzung eines Raumes als beheizter Aufenthaltsraum können auch im Rahmen einer Altbausanierung Maßnahmen zur Verbesserung des Wärmeschutzes erforderlich werden (Bild 5.27). Die Situierung der Wärmedämmung an der Außen- oder Innenseite der Wand ergibt sich dabei oft aus architektonischen oder denkmalschützerischen Gründen. Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

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Außen liegende Dämmschicht — lückenlose Einhüllung des gesamten Bauwerkes möglich, — sinnvoll für ständig genutzte Räume, — hohe Speicherfähigkeit der Wand, — lange Aufheiz- und Abkühlzeiten des Raumes. Innen liegende Dämmschicht — unregelmäßig genutzte Räume, — kurze Aufheizzeit, — einfacher nachträglicher Einbau, — Tragelemente starker thermischer Beanspruchung ausgesetzt; Unterbrechung der Dämmschichthülle bei einbindenden Querwänden und Decken. Mittig liegende Dämmschicht (zweischaliges Mauerwerk) — massive oder gemauerte Vorsatzschicht (tragend oder nichttragend ausgeführt) bietet Witterungsschutz für die Dämmschichte, mechanische Festigkeit und einen problemlosen Putzgrund. Wird dafür gesorgt, dass der Wasserdampfdiffusionswiderstand eines Wandaufbaus von innen nach außen abnimmt und der Wärmedurchlasswiderstand zunimmt, dann kann eine Tauwasserbildung im Querschnitt gering gehalten oder gänzlich unterbunden werden. Die außen liegende Dämmschicht bietet bei Anordnung einer wirksamen Hinterlüftung und einer diffusionsoffenen Wärmedämmung (Lüftungsquerschnitt > 4 cm) die größte Sicherheit gegen feuchtigkeitsbedingte Schäden und thermische Überbeanspruchung der Tragschicht, unabhängig von der Materialwahl der Vorsatzschale. Der Verzicht auf die Hinterlüftung schränkt diese Wahlmöglichkeit ein. Maßgeblich für die Sicherheit des Aufbaus sind in diesem Fall die Dampfdiffusionswiderstände der äußeren Vorsatzschicht und der inneren Tragschicht. Bei genügend dampfdichter innerer Schicht ist die Gefahr des Tauwasserausfalles in der Dämmschichtebene grundsätzlich gering. Bei Verwendung von dampfsperrenden Materialien (z.B. Klinkerziegel, Metall) führt die behinderte Abtrocknung nach außen zu einer progressiven Feuchtigkeitsanreicherung im Wandquerschnitt. Eine hydrophobe Dämmung allein bedeutet keine befriedigende Lösung, zumal die Feuchtigkeitsanreicherung im Wandquerschnitt nicht verhindert wird. In diesem Fall ist eine Hinterlüftung unbedingt vorzusehen. Abbildung 5.19: Temperaturverlauf Außendämmung – Kerndämmung – Innendämmung

AUSSENDÄMMUNG 221

Wärmedämmung

KERNDÄMMUNG

INNENDÄMMUNG

Die mittig und innen liegende Dämmschicht erfordert einen genauen Nachweis der Dampfdruckverhältnisse im Wandquerschnitt. Wird die Taupunkttemperatur in der Ebene der Wärmedämmung unterschritten, so sind zur Sicherung der Wirksamkeit der Dämmschicht ein hydrophobes Material und/oder (wenn eine kontinuierliche Austrocknung nicht garantiert ist) eine dampfsperrende Schichte (Dampfsperre, keramischer Belag) an der warmen Seite der Wärmedämmung zu wählen. Vorsicht ist bei der Situierung von Einbauschränken an Außenwänden gegeben, da diese eine gleiche Wirkung wie eine innen liegende Wärmedämmung aufweisen. Wärmetechnische Maßnahmen an Kelleraußenwänden sind im Bereich untergeordneter Räume nicht erforderlich, jedoch kann es bei Räumen mit erhöhter Luftfeuchtigkeit und Temperatur notwendig sein, eine Dämmung an der Kelleraußenwand anzuordnen um die Bauteiltemperatur zu erhöhen und dadurch das Kondensationsrisiko der warmen, feuchten Raumluft an der kühlen Bauteiloberﬂäche zu senken. Eine Tauwasserbildung infolge Kondensation der Luftfeuchtigkeit an kalten Oberﬂächen bedarf auch im Kellerbereich einer detaillierten Untersuchung. Dabei ist grundsätzlich zwischen dem Anfall von Tauwasser an großen Bauteilﬂächen und solchem an geometrischen Wärmebrücken zu unterscheiden. Grundsätzlich gilt, je tiefer ein Bauteil im Erdreich liegt, desto geringer wird der Wärmestrom. In 2 m Tiefe beträgt er nur noch etwa ein Drittel des Wärmestroms im Sockelbereich. Bei Kelleraußenwänden von beheizbaren Kellerräumen ist zu beachten, dass die Wärmeverluste im erdoberﬂächennahen und außenluftberührten Bereich wesentlich höher sind als im erdberührten Bereich. Hinsichtlich der Anordnung zusätzlicher Wärmedämmschichten bei Außenwänden kann man auch beim Kellermauerwerk prinzipiell zwischen einer Außendämmung und einer Innendämmung unterscheiden. Im Rahmen von Sanierungsmaßnahmen kann die Wahl der Lage aber bereits durch die Sanierungsmöglichkeiten vorgegeben sein. Außendämmung Keller Obwohl die Lage der Wärmedämmung hinsichtlich der Dimensionierung des Wärmeschutzes ohne Einﬂuss ist, weist eine Außendämmung folgende Vorteile auf: — — — — —

einfacher Einbau, Beschädigungsschutz für die Feuchtigkeitsabdichtung, völlige Ummantelung der Kellerwände (keine Wärmebrücken), diffusionstechnisch günstige Lage, hohe Wärmespeicherfähigkeit außen gedämmter Bauteile.

Aufgrund der besonderen Beanspruchungen, denen direkt mit dem Erdreich in Verbindung stehende Wärmedämmschichten ausgesetzt sind, dürfen für Außendämmungen nur Materialien verwendet werden, die: — — —

dem Erdreich bzw. der Beanspruchung aus der Verdichtung des hinterfüllten Arbeitsgrabens standhalten, frost-/taubeständig sind, keine Feuchtigkeit aufnehmen. Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

222

Für Außendämmungen sind Platten aus extrudiertem Polystyrol, Polystyrol-Partikelschaum, Polyurethan-Hartschaum und Schaumglas gebräuchlich. Nicht geeignet sind hingegen expandierte Polystyrole, alle Faserdämmstoffe aufgrund ihres großen Wasseraufnahmevermögens, Dämmstoffe pﬂanzlichen Ursprungs und solche mit quellenden oder nicht fäulnisbeständigen Bindemitteln, die bei dauernder Feuchtigkeit verrotten. Bei der Dimensionierung der Dämmschichtdicke wird bei außenseitiger Anordnung ein Zuschlag von 10 % hinzugerechnet, um die verringerte Dämmwirkung zufolge Hinterströmen der Dämmebene zu berücksichtigen. Innendämmung Keller Außer bei Beanspruchung durch ständig stauendes oder drückendes Wasser, wo letztlich nur die Möglichkeit besteht, die Wärmedämmung innen anzuordnen, kann eine Innendämmung trotz der diffusionstechnisch ungünstigen Lage aus folgenden Gründen vorteilhaft sein: — — —

Möglichkeit der Verwendung von Dämmmaterialien, die für eine Außendämmung ungeeignet sind kostengünstiger Einbau bei nachträglichen Wärmeschutzmaßnahmen geringer Anheizwärmebedarf und kurze Aufheizzeit, was besonders bei vorübergehend genutzten Räumen vorteilhaft ist.

Bei erdberührten Umfassungsbauteilen mit Innendämmung ist aufgrund der Wärmedämmwirkung des angrenzenden Erdreichs die Gefahr einer Kondensation im Bauteilquerschnitt nicht in dem Maße gegeben wie vergleichsweise bei außenluftberührten, innen gedämmten Bauteilen. Hier genügt es in der Regel, für Innendämmungen dampfbremsende Wärmedämmungen zu verwenden. Bei Dämmstoffen mit geringem Wasserdampfdiffusionswiderstandsfaktor sollte hingegen eine Dampfsperre vorgesehen werden.

Fußböden Bei Sanierungen besteht der konstruktive Teil des Fußbodens meist aus einem Unterbeton, der der Decke aus der jeweiligen Bestandsdeckenkonstruktion. Bei Kellerfußböden dient der Unterbeton gleichzeitig der Abstützung der Kelleraußenwände gegen den Erddruck. Die unterschiedlichen Aufbauten der Fußböden ergeben sich durch die Anforderung an eine Wärmedämmung, den Trittschallschutz und die mögliche Lage von Einbauten. Eine Anordnung der Wärmedämmung unterhalb des Unterbetons stellt diffusionstechnisch die günstigste Form dar, es ist aber eine entsprechende Wahl der Wärmedämmung hinsichtlich Festigkeits- und Feuchtigkeitsbeanspruchung zu beachten. Grundsätzlich empﬁehlt sich immer eine Ausführung einer Horizontalabdichtung für erdberührte Böden und für Kellerdecken mit einem nicht von der Trockenlegung erfassten Keller. Die Abdichtung des Fußbodens ist dann immer mit der Wandabdichtung funktionsgerecht zu verbinden (Bild 5.26). Das Verlegen von Einbauten und Leitungen im Fußbodenbereich sollte durch die Beschädigungsgefahr der Abdichtung nach Möglichkeit vermieden werden. Ist dies nicht umsetzbar, empﬁehlt sich die Leitungsführung in einer eigenen Schicht, die entweder unter oder über der Abdichtung liegt. Bei Situierung unterhalb der Abdichtung sind alle Abdichtungsdurchdringungen feuchtigkeitsdicht auszuführen. 223

Fussböden

5|8

Abbildung 5.20: Kellerdecken

Kellerdecke zu Aufenthaltsraum – Keller warm 1 2 3 4 5 6 7

Belag Estrich (schwimmend) PE-Folie Trittschalldämmung Abdichtung Ausgleichsbeton (bei Bedarf) Bestandsdecke

Kellerdecke zu Aufenthaltsraum, untergeordnete Kellernutzung – Keller kalt 1 2 3 4 5 6 7 8

Belag Estrich (schwimmend) PE-Folie 2x0,1 mm (Dampfbremse) Trittschalldämmung Wärmedämmung Abdichtung Ausgleichsbeton (bei Bedarf) Bestandsdecke

Kellerdecke zu Aufenthaltsraum, untergeordnete Kellernutzung – Keller kalt 1 2 3 4 5 6 7 8

Belag Estrich (schwimmend) PE-Folie Trittschalldämmung Abdichtung Ausgleichsbeton (bei Bedarf) Bestandsdecke Wärmedämmung

1 2 3 4 5 6

Belag Estrich auf Trennlage PE-Folie 0,1 mm Abdichtung Ausgleichsbeton (bei Bedarf) Bestandsdecke

Kellerdecke zu untergeordnetem Raum

Kellerdecke zu Aufenthaltsraum – Leitungsführungen über Abdichtung 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Belag Estrich (schwimmend) PE-Folie Trittschalldämmung Ausgleichslage (mit Installationen) Schutzestrich Abdichtung Ausgleichsbeton (bei Bedarf) Bestandsdecke

Kellerdecke zu Aufenthaltsraum – Leitungsführungen unter Abdichtung 1 2 3 4 5 6 7 8

Belag Estrich (schwimmend) PE-Folie Trittschalldämmung Abdichtung Ausgleichslage (mit Installationen) Ausgleichsbeton (bei Bedarf) Bestandsdecke

Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

224

Fußboden untergeordneter Raum 1 2 3 4 5 6 7

Belag Estrich auf Trennlage PE-Folie 0,1 mm Abdichtung Unterbeton PE-Folie Rollierung

Abbildung 5.21: Erdberührte Fußböden

Fußboden Aufenthaltsraum, Wärmedämmung über Unterbeton 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Belag Estrich (schwimmend) PE-Folie 2x0,1 mm (Dampfbremse) Trittschalldämmung Wärmedämmung (EPS, XPS) Abdichtung Unterbeton PE-Folie Rollierung

Fußboden Aufenthaltsraum, Wärmedämmung unter Unterbeton 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Belag Estrich (schwimmend) PE-Folie Trittschalldämmung Abdichtung Unterbeton PE-Folie Wärmedämmung (XPS) Sauberkeitsschicht

Klimatische Maßnahmen

5|9

Eine wesentliche ﬂankierende Maßnahme zur Mauerwerkstrockenlegung ist die Raumklimatisierung, wobei in den meisten Fällen die temporäre Raumluftentfeuchtung und/oder Raumlufterwärmung ausreicht. Wie bereits in den Kapiteln 1|3 und 5|1 dargestellt wurde, funktioniert eine Mauerwerksentfeuchtung nur dann, wenn die Umgebungsluft auch im Stande ist, Feuchtigkeit aufzunehmen.

Vorsatzschalen Hinterlüftete Vorsatzschalen dienen zur mittel- bis langfristigen Kaschierung von feuchtigkeitsbelastetem Mauerwerk. Sie werden meist in Form von Kunstoder Natursteinplatten im Sockelbereich verwendet oder im Innenbereich anstelle eines Putzes. Die Hinterlüftung der Vorsatzschale funktioniert jedoch nur dann, wenn ein Mindestabstand zur Wand von 5–10 cm eingehalten wird und ein ausreichender Luftzutritt gewährleistet ist. Grundsätzlich kann man bei Verwendung von hinterlüfteten Vorsatzschalen auf Mauerwerksentfeuchtungsmaßnahmen nach Durchführung von Abdichtungsmaßnahmen verzichten, da bei ausreichender Hinterlüftung die Feuchtigkeitsbelastung des Mauerwerks mit der Zeit abnimmt. Allerdings ist zu bedenken, dass sich besonders im Innenbereich Schimmelpilze 225

Klimatische Maßnahmen

5|9|1

an der feuchten Wandoberﬂäche hinter der Vorsatzschale festsetzen können, deren Sporen in weiterer Folge in die Raumluft gelangen und den Benutzer gefährden. Es ist somit objektiv abzuwägen, wo und wann eine Vorsatzschale erfolgreich angewendet werden kann. Als Mindestanforderungen an die Größe der Zu- und Abluftöffnungen sollten jeweils 50 cm² pro Meter angeordnet werden. Abbildung 5.22: Hinterlüftete Vorsatzschalen

AUSSEN

INNEN

Werden an einem Mauerwerk mit kapillarem Feuchtigkeitstransport keine Abdichtungsmaßnahmen durchgeführt und darauf eine nicht ausreichend hinterlüftete Vorsatzschale situiert, ist davon auszugehen, dass der Feuchtigkeitshorizont im Mauerwerk über die Vorsatzschale hinaus angehoben wird (Bild 5.10).

5|9|2

Lüftungsgräben Lüftungsgräben haben den Zweck, einerseits das seitliche Eindringen von Bodenwasser in eine Kelleraußenwand zu verhindern und andererseits den Feuchtigkeitshorizont im Mauerwerk bis unter das Geländeniveau abzusenken (Bild 5.21, Bild 5.22). Letzteres funktioniert jedoch nur dann, wenn die klimatischen Bedingungen im Lüftungsgraben günstig sind. t

Ständige Wartung muss möglich sein (Einstiegsöffnungen 60/60 cm),

t

Breite mindestens 80 cm (begehbar),

t

Höhe mindestens 2 m (Verdunstungsﬂäche),

t

Wandoberﬂäche unverputzt und diffusionsoffen,

t

Fundierung des Objektes ab Sohle Lüftungsgraben frostsicher (> 80 cm),

t

Sohle Lüftungsgraben entwässert,

t

Wände, Sohle und Decke ﬂüssigkeitsdicht (Dichtbeton, Abdichtungen),

t

Feuchtigkeitsbrücken im Sockelbereich vermeiden (Abdichtungshochzug). Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

226

Abbildung 5.23: Querschnitt Lüftungsgraben

Wandbeheizungen

5|9|3

Wandbeheizungssysteme wirken nicht gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit und ersetzen dadurch auch nicht eine Horizontalabdichtung. Wandbeheizungen können in Wandbereichen mit erhöhter Kondensatbildungsneigung – wie etwa im Wand/Fußbodenknoten von Sakralbauten oder im Bereich von Wärmebrücken – erfolgreich eingesetzt werden. Durch eine Bauteilheizung entsteht ein höherer Verdunstungseinﬂuss, wodurch der Übergang des Wassers vom ﬂüssigen in den dampfförmigen Zustand weiter in den Wandquerschnitt verlegt wird. Bei gleichzeitigem Vorhandensein von bauschädlichen Salzen ﬁnden die Auskristallisation und alle damit verbundenen schädlichen Beanspruchungen des Mauerwerks dann im Wandquerschnitt statt.

Mauerwerksverfestigung Vor einer Verfestigung eines Mauerwerks ist der Zustand hinsichtlich des Mauerwerksverbandes und vorliegender Schäden sowie hinsichtlich der mechanischen Kennwerte (Festigkeit) und der Feuchtigkeitsbelastung zu ermitteln. 227

Mauerwerksverfestigung

5|10

Nach Vorliegen der Anforderungen hinsichtlich der Tragfähigkeit kann eine Entscheidung über die Möglichkeiten und die Anforderungen einer Verfestigung getroffen werden. t t t t

Verstärkung durch zusätzliche Mauerwerksschalen Vernadelungen von Mauerwerksbereichen Verfestigende Mauerwerksinjektionen (Bild 5.23, Bild 5.24, Bild 5.25) lokale Sanierungen und Rissverpressungen, Hohlraumverfüllungen.

Ausführung und Planung von Mauerwerksverfestigungen und -verstärkungen setzen ein fundiertes konstruktives Wissen voraus. Fehler in der Ausführung können massive Schäden (bis zu Teileinstürzen) am Bauwerk verursachen.

5|11

Flankierende Maßnahmen – ÖNORM B 3355-3 Unter ﬂankierenden Maßnahmen im Rahmen einer Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk werden im Allgemeinen alle jene verstanden, die im Rahmen der gesamten Sanierung notwendig oder hilfreich zur Erzielung eines Sanierungserfolges sind. Sie dienen vorzugsweise t t t t

der der der der

statisch-konstruktiven Mauerwerkssicherung, Reduktion des Feuchtigkeitszutrittes, Schaffung günstiger Umgebungsbedingungen für die Austrocknung, Mauerwerksreparatur.

Sie können temporären oder dauerhaften Charakter besitzen und/oder statischer, materialtechnischer, bauphysikalischer sowie physikalisch/chemischer Natur sein. Im Einzelnen ist zu unterscheiden in t t t t

baustellenbezogene Maßnahmen gebäudebezogene bauphysikalische Maßnahmen und Drainagen konstruktionsbezogene Maßnahmen materialbezogene Maßnahmen.

Die ÖNORM B 3355-3:2006 [227] enthält nunmehr in den Anhängen auch technische Hinweise und Bestimmungen zu den einzelnen ﬂankierenden Maßnahmen, die für einen Sanierungserfolg erforderlich sind oder sein können. Die Anhänge orientieren sich dabei weitestgehend an den Inhalten von Kapitel 5 dieses Buches. — — — — —

5|11|1

Anhang Anhang Anhang Anhang Anhang

A (normativ): Entfeuchtung B (normativ): Reduktion von bauschädlichen Salzen C (normativ): Vertikalabdichtungen D (normativ): Ausführungsdetails und Anschlüsse E (informativ): Klimatische Maßnahmen

Baustellenbezogene Maßnahmen In vielen Fällen sind Maßnahmen zur Zugänglichmachung und/oder Sicherung der Baustelle sowie der Materialentsorgung erforderlich. t t

Schutzmaßnahmen am Gebäude oder an Gebäudeteilen nach sicherheitstechnischen Gesichtspunkten; Aushubarbeiten von behindernden oder aggressiven Massen; Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

228

t

t

Freilegungen von Bauteilen oder Bauteiloberﬂächen durch Rodungen, Entrümpelungen, Entfernung von Verkleidungen oder Stilllegungen von Leitungen; Zwischenlagerung und Entsorgung von Stoffen.

Gebäudebezogene, bauphysikalische Maßnahmen und Drainagen

5|11|2

Sie entstehen durch Veränderung der Betriebsbedingungen wie Änderung der Gebäudenutzung oder der haustechnischen Betriebsart mit dem Ziel einer austrocknungsfördernden und/oder das Kondensatrisiko herabsetzenden Wirkung. t t

Nutzungsänderungen durch Änderung der Gebäudewidmung oder Raumnutzung Belüftungs- und Beheizungsmaßnahmen von zeitweiligem oder dauerndem Bestand bringen nicht nur Vorteile wie die Beschleunigung von Austrocknungsvorgängen und/oder die Reduktion des Kondensatrisikos, sondern können auch mit Nachteilen wie schwindbedingten Rissbildungen verbunden sein. „Dauernde Belüftungs- und/oder Beheizungsmaßnahmen sollten aber als ﬂankierende Maßnahmen nur in Betracht gezogen werden, wenn sie von der Nutzung her ohnedies erforderlich wären. Sie können außerdem zusätzlich Hygiene und Behaglichkeit im Gebäude (z.B. Stauballergien infolge zu großer Lufttrockenheit, Zugerscheinungen) beeinﬂussen und eine energetisch und wirtschaftlich ungünstige Lösung darstellen.“ [Zitat ÖNORM B 3355-3]

Maßnahmen zur günstigen Beeinﬂussung unerwünschter Feuchtigkeitsströme und Kondensation: t t t t t t

Abdichtungen gegen das Eindringen von Wasser wie Anstriche, Beschichtungen, Folien, Bahnen oder Platten Dichtputze und Dichtschlämmen gegen kurzzeitig drückendes Wasser Dampfsperren und Dampfbremsen gegen schädliche Kondensatbildung Drainagen zur drucklosen Ableitung von Wässern Sanierputze bei höherer Schadsalzbelastung Wärmedämmschichten zur Vermeidung von schädlicher Kondensation.

Konstruktionsbezogene Maßnahmen

5|11|3

Sind Maßnahmen, die mit dem Bauwerk und seiner Lastabtragung sowie seiner Stabilität in Verbindung stehen: t

t t

Unterfangungen, Verbreiterungen und Verstärkungen von Fundamenten durch z.B. konventionelle Unterfangung, Kleinbohrpfähle, Bodenvermörtelung, Mauerwerksvernadelungen etc. konstruktionsunabhängige Maßnahmen gegen drückendes Wasser wie Spundwände, Bohrpfahlwände, Schlitzwände oder Schmalwände zeitweilige Sicherungsmaßnahmen zur Freilegung von Fundamenten, Schaffung von Durchbrüchen oder Demontage von Deckenfeldern.

Materialbezogene Maßnahmen Sie beziehen sich auf Maßnahmen zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, der Erhöhung der Widerstandsfähigkeit oder der Wiederherstellung 229

Flankierende Maßnahmen – ÖNORM B 3355-3

5|11|4

einzelner Bauteile. Sie bedürfen der besonderen Bedachtnahme des Denkmalund Umweltschutzes sowie der Verträglichkeit mit anderen Baustoffen: t t t t t

Entfernung von Verkleidungen, Putz, unbrauchbaren Mauersteinen und Mörtel; verfestigende Tränkungen und Injektionen; Reduzierung von Salzgehalten und Immobilisierung von Salzen; Hydrophobierungen zur Erzielung einer wasserabweisenden Wirkung einzelner Bauteile; Austausch von Material aus denkmalpﬂegerischen, wirtschaftlichen, technischen und/oder ästhetischen Gründen.

Bildbeschreibungen Kapitel 5 Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild

5.1: 5.2: 5.3: 5.4: 5.5: 5.6: 5.7: 5.8: 5.9: 5.10: 5.11: 5.12: 5.13: 5.14:

Bild 5.15: Bild 5.16: Bild 5.17: Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild

5.18: 5.19: 5.20: 5.21: 5.22: 5.23: 5.24: 5.25: 5.26: 5.27: 5.28:

Bituminöse Vertikalabdichtung außen Bituminöser Abdichtungsanschluss Wand-Fußboden Vertikalabdichtung mittels Dichtschlämme Zersetzte Teerabdichtung innen Sandstrahlen Wandoberﬂächen Vertikalabdichtung durch Flächeninjektion Mauerwerksentfeuchtung Heizstäbe und Druckluft Vortrocknung der Injektionsebene mittels Heizstäben Mauerwerksentfeuchtung Heizstabtechnik Mauerwerksentfeuchtung Mikrowellenverfahren Luftanblasung mittels konditionierter Raumluft Schadsalzreduktion Vakuum-Fluid-Verfahren Schadsalzreduktion Kompressen-Verfahren Schadsalzreduktion Kompressen-Verfahren – Kompressendetail Säulenummantelung Schadsalzreduktion elektrophysikalisch – Anodensituierung Schadsalzreduktion elektrophysikalisch – Wandbefeuchtung Schadsalzreduktion elektrophysikalisch – schadsalzgesättigte Anoden nach Ausbau Schadsalzreduktion – Zellulosekompressen Schadsalzreduktion Estrichkompresse – Testbereich Fußbodenentsalzung Schadsalzreduktion Estrichkompresse – Kompressenaufbringung Herstellung Lüftungsgraben – Sohle, Wand Herstellung Lüftungsgraben – Abdeckung Mauerwerksverfestigung – Injektionspacker Mauerwerksverfestigung – Einzelpfeiler Mauerwerksverfestigung – verfestigter Einzelpfeiler Bodenaufbau innen mit Anschlüssen Wärmedämmung Fassadenbereich Darstellung der empfohlenen Sanierungsmaßnahmen

Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

230

Bild 5.1

Bild 5.2

Bild 5.3

Bild 5.4

Bild 5.5

Bild 5.6

Bild 5.7

Bild 5.8

Bild 5.9

231

Farbteil

Bild 5.10

Bild 5.12

Bild 5.11

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Farbteil

232

Bild 5.19

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Bild 5.26

233

Farbteil

Bild 5.24

Bild 5.25

Bild 5.27

Bild 5.28

Farbteil

234

Ausführungsdetails, Ausschreibung

6

Ausführungsdetails und Anschlüsse

6|1

Ausgehend vom Sanierungskonzept, in dem die erforderlichen Maßnahmen grundsätzlich beschrieben sind, ist vor der Baudurchführung eine Detailplanung mit der Festlegung der Ausführungsdetails und Anschlüsse sowie der Materialien und Aufbauten erforderlich. Diese Detailplanung sollte auch als Basis für die Ausschreibung dienen. Die unterschiedlichen Anforderungen an die Detailplanung ergeben sich aus: t t t t

dem Sanierungskonzept, der Art der Fassadengestaltung, der Nutzung der Räume (Keller, Erdgeschoß), der Gestaltung der Außenﬂächen.

Bei Ausführung von Abdichtungsmaßnahmen im Bestandsmauerwerk sollte, wie auch für Neubauten, immer nach dem Grundsatz „Eine funktionsgerechte Bauwerksabdichtung gegen Feuchtigkeit aus dem Baugrund besteht aus drei Teilen, die funktionsgerecht miteinander verbunden sein müssen: Abdichtung des Fußbodens, Horizontalabdichtung des Mauerwerkes und Vertikalabdichtung der Wände“ vorgegangen werden. Außen liegende Vertikalabdichtungen müssen immer von der eingebrachten Horizontalabdichtung bei Lage über Gelände bis mindestens zur Geländeoberkante oder besser bis ca. 30 cm darunter sowie über den Spritzwasserbereich (30 cm über Gelände) reichen. Bei Lage der Horizontalabdichtung unter Gelände ist die Vertikalabdichtung mindestens 30 cm über Gelände hochzuführen.

Abdichtungsanschlüsse

6|1|1

Ausgenommen bei hinterlüfteten Steinsockeln oder anderen Vorsatzschalen ist eine funktionsgerechte Anbindung der Horizontalabdichtung im Mauerwerk mit Vertikalabdichtungen an der Wand oder Horizontalabdichtungen von Fußböden erforderlich. Abbildung 6.1: Abdichtungsanschlüsse bituminöse Abdichtungsbahnen

235

Ausführungsdetails und Anschlüsse

Als funktionsgerecht ist dabei die Art des Feuchtigkeitsanspruches zu sehen, die von einer reinen Überlappung bei kapillarer Feuchtigkeit bis zu einer mehrlagigen Verklebung bei Druckwasser führen kann. Vor Aufbringen von Vertikalabdichtungen ist immer eine entsprechende Untergrundvorbereitung durch Anbringung eines Glattstriches vorzusehen. Bei der Verklebung bituminöser Abdichtungsbahnen sollte immer ein Überlappungsbereich von 10 cm über der Lage im Mauerwerk und eine Verklebungslänge von mindestens 5 cm bestehen. Ungewollte Konzentrationen von Rissbildungen im Schnittfugenbereich können dadurch vermieden werden. Abbildung 6.2: Abdichtungsanschlüsse Abdichtungsplatten – Abdichtungsbahn

Abbildung 6.3: Abdichtungsanschlüsse Abdichtungsplatten – Bitumenspachtelmasse

Bei starren Mauerwerksabdichtungen – wie ebene oder gewellte Stahlplatten oder Kunststoffplatten – kann eine Anbindung an die Wandabdichtung entweder durch Überlappung im Wandbereich (mindestens 5 cm) mit einer ﬂexiblen Bitumenbahn und einer anschließend gleichen Ausführung wie bei einer BituAusführungsdetails, Ausschreibung

236

menbahn oder mittels einer Bitumenspachtelmasse und einer Überlappungslänge von 10 cm erreicht werden. Bei Verwendung von Bitumenspachtelmassen ist ein Mindestüberstand von 1 cm von der starren Abdichtung zur Wandoberﬂäche einzuhalten. Abbildung 6.4: Abdichtungsanschlüsse Mauerwerksinjektionen

Der deﬁnierte Abdichtungshorizont von Mauerwerksinjektionen ist mit der höchsten Lage der Bohrungen an der Einbringseite gegeben. Als notwendige Überlappungslänge sollten mindestens 20 cm nach oben und ebenfalls 20 cm von der untersten Bohrung angesetzt werden. Das Abdichtungsende einer Vertikalabdichtung ist bei elektrophysikalischen Verfahren mindestens 30 cm über dem deﬁnierten Abdichtungshorizont, der negativen Elektrode (Kathode), zu führen. Abbildung 6.5: Abdichtungsanschlüsse elektrophysikalische Verfahren

In den nachfolgenden Ausführungen wird unabhängig vom verwendeten Horizontalabdichtungsverfahren im Mauerwerk und den Abdichtungsanschlüssen eine Vertikal- und Horizontalabdichtung als Bahnenabdichtung dargestellt.

237

Ausführungsdetails und Anschlüsse

6|1|2

Putzfassade Die Herstellung von Putzfassaden kann auf eine lange historische Tradition zurückblicken. Betrachtet man ausgeführte Putzfassaden, lässt sich feststellen, dass Fassaden ohne optische Schäden im Sockelbereich entweder einen anderen Sockelputz (Dichtputz, Zementputz etc.) oder einen Steinsockel aufweisen, oder aber sie sind neueren Datums und hatten noch nicht die Zeit, einen Schaden zu entwickeln. Grundsätzlich ist im Sockelbereich ein Aufsteigen von Feuchtigkeit durch den Verputz zu verhindern und eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Spritzwasser zu fordern. Im städtischen Bereich sollte auch ein entsprechender Widerstand gegen Tausalz und mechanische Beanspruchungen vorgesehen werden. Bei der Sanierung von Altbauten ist zusätzlich noch die Schadsalzanreicherung in der Verdunstungszone zu beachten. In einschlägiger Fachliteratur wird für Sockelputze immer wieder ein Sanierputz – meist ohne Einschränkungen – empfohlen. Die Anwendung dieses Putzes setzt jedoch eine eindeutige Trennung vom anschließenden Gelände voraus, die entweder durch eine Putzleistenausbildung als unteren Abschluss oder ein Aufstellen des Putzes auf der Abdichtungsbahn bewerkstelligt werden kann. Ergänzend zu diesen Maßnahmen ist in Zeitintervallen von ca. drei Jahren die Hydrophobierung der Sockelzone zu erneuern und nur ein Sanierputz mit besonders verringerter kapillarer Saugfähigkeit (Saniersockelputz) für den Sockelbereich zu verwenden.

Abbildung 6.6: Sockeldetails Sanierputz

PUTZLEISTENABSCHLUSS

ABDICHTUNGSBAHN

Der Übergang des Wandputzes in den Sockelputz kann je nach Putzsystem mit einer Putzleiste oder zumindest mit einer Putzfuge ausgebildet werden. Bei vorspringenden Sockeln ist darauf zu achten, dass sich kein Wasser auf dem Vorsprung sammeln und ab diesem Bereich kein kapillarer Feuchtigkeitsaufstieg im Wandputz stattﬁnden kann. Für den Sockelputz aus Zementmörtel oder einem Dichtmörtelsystem sind geeignete Haftbrücken auf der Abdichtungsbahn aufzubringen und der Putzbereich mindestens 50 cm über das angrenzende Gelände zu führen. Zementputzbereiche unterhalb des anschließenden Geländes sollten mit einem zusätzlichen Ausführungsdetails, Ausschreibung

238

Kaltbitumenanstrich versehen werden. Nachdem auch bauschädliche Salze aus dem Mauerwerk in den Zementputz gelangen können, ist vor allem bei Vorhandensein von Sulfaten ein sulfatbeständiger Zement für die Mörtelherstellung zu fordern. Abbildung 6.7: Sockeldetails Zementputz

Steinsockel

6|1|3

Die Herstellung eines Steinsockels aus Natur- oder Kunststein kann entweder als Ersatz eines dichten Sockelputzes oder in hinterlüfteter Form durchgeführt werden. Als Sockelputzersatz gelten alle Anforderungen an die vertikalen Wandabdichtungen weiterhin, da nur eine hinterlüftete Ausführung Feuchtigkeitsbrücken verhindern kann. Die Zu- und Abluftöffnungen müssen jeweils mindestens 50 cm² pro Laufmeter betragen und der Schalenabstand über 5 cm sein. Abbildung 6.8: Sockeldetails Steinsockel

ANGEMÖRTELT

HINTERLÜFTET

Vollwärmeschutzfassaden Bei der Ausbildung von Vollwärmeschutzfassaden gibt es zwischen einem Altbau und einem Neubau hinsichtlich der Sockelausbildung des Vollwärmeschutzes keinen Unterschied. Im bodennahen Bereich ist ein feuchtigkeitsun239

Ausführungsdetails und Anschlüsse

6|1|4

Abbildung 6.9: Sockeldetails Vollwärmeschutz

6|1|5

Abbildung 6.10: Anschlussdetails innen

empﬁndlicher Dämmstoff (XPS) zu verwenden. Die Vertikalabdichtung an der Wand ist mindestens 30 cm über das anschließende Gelände hoch und wenn möglich auch 30 cm unter das Gelände zu führen. Für die Ausbildung des Vollwärmeschutzes gelten die einschlägigen Normen und Vorschreibungen. Unterhalb des Geländes ist dann anstelle des Fassadensystems eine Perimeterdämmung (XPS) als Abdichtungsschutz mit oder ohne zusätzliche Vlieslage möglich.

Innenbereich Abhängig vom Fußbodenaufbau (siehe Kapitel 5|8) ist eine Anbindung der Horizontalabdichtung des Bodens mit der Wandabdichtung herzustellen. Als Überlappung empﬁehlt sich eine Abdichtungslänge von rund 20 cm im Bodenbereich, die bereits mit der horizontalen Wandabdichtung oder der Vertikalabdichtung an der Wand hergestellt wird.

Ausführungsdetails, Ausschreibung

240

Bei Lage der Wandabdichtung über der Rohfußbodenoberkante ist die Abdichtungsführung bei Decken und Bodenplatten (Unterbeton) ident. Bei der Ausbildung eines Unterbetons und Situierung der Wandabdichtung unterhalb der Betonplatte (Betonplatte als Aussteifung) ist vor der Plattenherstellung ein Abdichtungshochzug auszuführen und dieser dann mit der Flächenabdichtung zu verbinden.

Abbildung 6.11: Anschlussdetails innen – Wandabdichtung unter Kellerdecke

Eine Ausführung der Wand unterhalb der Kellerdecke kann durch die fehlende Abdichtungsanbindung zur Horizontalabdichtung des Erdgeschoßfußbodens zu einer Feuchtigkeitsbrücke führen, wenn im Kellerbereich Kondensatbildung nicht durch klimatische Maßnahmen verhindert werden kann. Auch eine vertikale Wandabdichtung im Keller kann klimatische Maßnahmen im Kellerbereich nicht ersetzen. Alternativ zu Klimatisierungsmaßnahmen ist nur eine Flächeninjektion, die eine Anbindung der Mauerwerksabdichtung mit der Bodenabdichtung bewerkstelligen kann. Die weitaus einfachere Methode liegt aber in der Verschiebung der Abdichtungsebene im Mauerwerk über die Ebene der Kellerdecke und die direkte Verbindung der beiden Abdichtungen.

Ausschreibung Je nach Auftraggeber kann oder muss eine Ausschreibung nach vorgegebenen Leistungsbeschreibungen wie z.B. der LBH-Leistungsbeschreibung Hochbau [211] erstellt werden. Dabei sind die Gliederungen nach Leistungsgruppen und einzelnen Positionen bereits vorgegeben, und es empﬁehlt sich, die nachfolgend angeführten Leistungspositionen als Zusatzpositionen („Z“-Positionen) je nach Bedarf anzufügen. Besonders im Bereich der Maßnahmen zur Verhinderung des kapillaren Feuchtigkeitsaufstieges (LG02) und der ﬂankierenden Baumaßnahmen (LG03) fehlen, bedingt durch neuere Entwicklungen, immer wieder einzelne Positionen bzw. sind noch immer veraltete Positionen enthalten. Für die generelle Gliederung der Ausschreibung empﬁehlt sich nach den Vorbemerkungen und allgemeinen Bestimmungen eine Einteilung der Leistungsgrup241

Ausschreibung

6|2

pen in die Gewerke der Bauausführung. Die eigentlichen Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung, die in den meisten Fällen von Spezialﬁrmen durchgeführt werden, sind dann in den Leistungsgruppen LG02, LG03 und LG04 zusammengefasst. In den anderen angeführten Gruppen sind nur Teilleistungen am betroffenen Mauerwerk enthalten. LG00: LG01: LG02: LG03: LG04: LG05: LG06:

allgemeine Bestimmungen Abbrucharbeiten, Erdarbeiten horizontale Mauerwerksabdichtung ﬂankierende Baumaßnahmen Vertikalabdichtungen Maler- und Verputzarbeiten … (Fortsetzung Ausschreibung) …

Bis auf wenige Ausnahmen sind die Leistungsgruppen LG00, LG01 und LG05 mit Standardleistungsbeschreibungen abdeckbar. Beispielsweise bei den Abbrucharbeiten sind nach LBH wesentlich mehr Einzelpositionen – aufgegliedert nach Putzart, Lage, Gerüstung, Aufzahlungen für den Materialabtransport und die Materialentsorgung etc. – erforderlich als bei einer freien Positionsbeschreibung. Dem Vorteil einer vielen Firmen vorliegenden Kostenkalkulation und schnellen Preisﬁndung bei Verwendung von Standardtexten stehen oft umfangreiche Massenermittlungen und Abrechnungen nach vielen Einzelpositionen gegenüber. Bei nur wenigen sinnvoll zusammengefassten Einzelpositionen kann ein Mittelweg in der Preisﬁndung und der Abrechnung gefunden werden. Die Ausschreibung als Extremfall mit nur einer Pauschalposition „Trockenlegung des Objektes“ ist nicht zu empfehlen, da dann sowohl für den Auftraggeber als auch den Auftragnehmer nur mehr schwer eine Kostentransparenz herzustellen ist, da in den meisten Fällen die ausgeschriebenen Maßnahmen durch unvorhergesehene Ereignisse nicht mehr ident mit der Bauausführung sind. Die nachfolgend angeführten Positionen stellen nur eine Auswahl von Ausschreibungstexten dar und können, bedingt durch die Komplexität und Einmaligkeit eines Bauvorhabens, nicht vollständig sein. Bewusst verzichtet wurde auf folgende Leistungspositionen, die über Standardleistungsverzeichnisse gut abgedeckt sind und im Einzelfall erforderlich sein können. Einen Anspruch auf Vollständigkeit kann jedoch auch diese Auﬂistung nicht stellen. t t t t t t t t t t t t

Erdarbeiten und Sicherung bei Erdarbeiten Rodungen, Freilegungen Abbrucharbeiten im Gelände sowie von Böden und Wänden Herstellung von Drainagen und Kanälen Errichtung von Fußbodenkonstruktionen Arbeiten an Außenanlagen Gerüstarbeiten Sicherungsarbeiten, Provisorien Beton- und Stahlbetonarbeiten Mauer- und Versetzarbeiten Standard-Putzarbeiten, Vollwärmeschutzfassaden Estricharbeiten Ausführungsdetails, Ausschreibung

242

t t t t t t t t

Standard-Abdichtungsarbeiten an Wänden und Böden Baustellengemeinkosten Regieleistungen Bauspenglerarbeiten Fliesen- und Plattenlegearbeiten Steinmetzarbeiten Diverse Schwarzdeckerarbeiten Standard-Malerarbeiten

00

Allgemeine Bestimmungen

00.01

Angebotsbestimmungen

00.0101

Angebotsbestimmungen Es gelten die den Ausschreibungsunterlagen beiliegenden Bestimmungen.

00.0102

Pönale Bei Terminüberschreitungen verpﬂichtet sich der Auftragnehmer (AN), je Arbeitstag eine Pönale in der Höhe von Promille der Schlussrechnungssumme, mindestens aber € ,–, zu bezahlen. Zusätzlich behält sich der Auftraggeber (AG) vor, Folgekosten aus Terminverzügen dem Verursacher anzulasten.

00.0103

Ortsaugenschein Mit Abgabe des Angebotes erklärt der Bieter, sich vom Umfang der Leistungen, den örtlichen Gegebenheiten, den möglichen Zu- und Abfahrten zum Bauplatz, den Besonderheiten der Baustelle sowie allen Umständen, die Einﬂuss auf die Kalkulation haben können, vor Ort überzeugt zu haben. Spätere Einwände und/oder Nachforderungen aus der Nichteinhaltung dieser Bestimmung werden nicht anerkannt.

00.0104

Planeinsichtnahme Mit Abgabe des Angebotes erklärt der Bieter, Einsicht in die bezughabenden, beim AG auﬂiegenden Unterlagen genommen zu haben, oder dass eine solche Einsichtnahme für die Erstellung seines Angebotes nicht notwendig war. Spätere Einwände und/oder Nachforderungen mit der Berufung auf Irrtum, Unkenntnis und andere Annahmen aus der Nichtbeachtung dieser Bestimmung werden nicht anerkannt.

00.0105

Insgemeinspesen Alle Kosten für allfällige Lieferungen und Leistungen, die sich aus den Angebotsunterlagen ergeben, auch wenn sie im Einzelfall nicht gesondert angeführt sind, sind mit den angebotenen Einheitspreisen abgegolten.

00.0106

Behördenwege Alle Kosten für die erforderlichen Behördenwege (Gehsteigbenützung, Lagerﬂächen, Parkverbot etc.), auch wenn sie im Einzelfall nicht gesondert angeführt sind, sind mit den angebotenen Einheitspreisen abgegolten und sind seitens des AN durchzuführen.

00.02

Vertragsunterlagen

00.0201

Vertragsbestimmungen Es gelten die den Ausschreibungsunterlagen beiliegenden Bestimmungen.

243

Ausschreibung

00.03

Besondere Bestimmungen

00.0301

Lagerung, Zufahrt

LBH 00.0401

Wenn nichts anderes vereinbart ist, hat der Auftragnehmer für die Lagerungsmöglichkeiten und Zufahrtswege sowie für die erforderliche Verteilung von Gas, Wasser und Strom ab dem jeweiligen Hauptanschluss auf der Liegenschaft ohne gesonderte Vergütung zu sorgen.

00.0302

Abfall, Schutt

LBH 00.0404

Wenn nichts anderes vereinbart ist, hat der Auftragnehmer ohne gesonderte Vergütung seinen Arbeitsplatz laufend zu säubern sowie Abfall, Schutt und alle seine nicht benötigten Baustoffe und Geräte von der Baustelle zu entfernen. Der Auftragnehmer trennt anfallende Materialien gemäß den Verordnungen zum Abfallwirtschaftsgesetz und übergibt dem Auftraggeber entsprechende Nachweise über die erfolgte ordnungsgemäße Entsorgung. Der Auftraggeber kann die Bezahlung der Schlussrechnung davon abhängig machen. Die Kosten für das Trennen und die Nachweise sind, soweit nicht gesonderte Position im Leistungsverzeichnis vorgesehen wurden, in die Einheitspreise einzukalkulieren.

00.0303

Verpackungsmaterial, Gebinde In Ergänzung der Pos. wird besonders darauf hingewiesen, dass Verpackungsmaterial, Gebinde, von ihm verursachter Schutt und Abfälle vom AN ohne gesonderte Vergütung von der Baustelle zu entfernen und entsprechend zu entsorgen sind.

00.0304

Erschwernisse In die Einheitspreise sind sämtliche Erschwernisse, die sich aus der Art des Bauvorhabens ergeben, einzurechnen wie z.B. vorsichtiges, erschütterungsarmes Arbeiten etc.

00.04

Besondere Bestimmungen im Einzelfall

00.0401

Leistungsumfang Mit den im Leistungsverzeichnis enthaltenen Angaben über die jeweiligen Leistungen (Bauteil, Ausführung, Bauart, Baustoff und Abmessungen) gelten auch der Herstellungsvorgang und -ablauf bis zur fertigen Leistung nach den anerkannten Regeln der Technik, den gesetzlichen und behördlichen Vorschriften und den Ausführungsbestimmungen der im ÖNORM-Verzeichnis enthaltenen Normen als beschrieben. Sämtliche in den Normen enthaltenen Beschreibungen über Ausführung, Nebenleistungen, Bauhilfsstoffe, Ausmaßfeststellung und Abrechnung usw. werden in den Texten des Leistungsverzeichnisses in der Regel nicht mehr angeführt. Alle im Leistungsverzeichnis enthaltenen Angaben sind in die Einheitspreise einzukalkulieren. Bei Widersprüchen im Leistungsverzeichnis gilt nachstehende Reihenfolge: Positionen, Vorbemerkungen zur jeweiligen Unterleistungsgruppe, Vorbemerkungen zur jeweiligen Leistungsgruppe, Leistungsgruppe 00.

00.0402

Abrechnung Die Abrechnung erfolgt grundsätzlich für die Leistungsgruppen nach Naturmaß. Erstellen der Abrechnungspläne geht zu Lasten des AN. Die Abrechnungspläne mit dem aktuellen Baufortschritt, der gemeinsam mit der ÖBA aufgenommen werden muss, sind wöchentlich dem AG vorzulegen. In den Bestandsplänen sind Rohbaumaße dargestellt.

00.0403

Materialbeistellung

LBH 00.0503

Wenn nicht anders angegeben, umfassen alle beschriebenen Leistungen auch das Liefern der dazugehörenden Stoffe und Erzeugnisse einschließlich Abladen, Lagern und Fördern (Vertragen) bis zur Einbaustelle.

00.0404

Wasserverbrauch: AG

LBH 00.0509A

Die Kosten für den Verbrauch von Wasser für die Bauarbeiten trägt der Auftraggeber (AG). Ausführungsdetails, Ausschreibung

244

00.0405

Stromverbrauch: AG

LBH 00.0510A

Die Kosten für den Verbrauch von Strom für die Bauarbeiten trägt der Auftraggeber (AG).

00.0406

Erschwernis Schlechtwetter

LBH 00.0515

Soweit hiefür keine gesonderten Positionen angeführt sind, werden durch Schlechtwetter bedingte Erschwernisse nicht gesondert vergütet. Vereinbarte Ausführungsfristen erfahren durch schlechtwetterbedingte Behinderungen keine Verlängerung.

00.0407

Geschoße

LBH 00.0517

Wenn nicht anders angegeben, gelten alle Leistungen ohne Unterschied der Geschoße.

00.0408

Naturmaße, Maßgenauigkeit Dem AN obliegen alle für seine eigenen Leistungen erforderlichen Vermessungsarbeiten im Zusammenhang mit der Leistungserbringung und Abrechnung in eigener Verantwortlichkeit und auf seine Kosten. Der AN ist verpﬂichtet, auf der Baustelle Naturmaße zu nehmen. Die Maßgenauigkeit der auszuführenden und ausgeführten Leistungen ist mit geeigneten Messgeräten ständig und für den AG kostenlos zu überprüfen. Dies gilt auch für vom AG (ÖBA) geforderte Kontrollmessungen. Die erforderlichen Messgeräte und sonstigen Einrichtungen hierfür sind ständig auf der Baustelle vorzuhalten.

00.0409

Beweissicherung/Bestandaufnahme Der AG wird – zum Zwecke der Beweissicherung – von einem Ziviltechniker bzw. Sachverständigen eine Bestandsaufnahme vorhandener Schäden durchführen lassen, um Schäden, die durch die Bauführung bedingt sind, leichter nachweisen zu können. Die Kosten dieser Bestandsaufnahme trägt der AG. Unabhängig davon hat der AN gemeinsam mit dem AG und dem Sachverständigen vor Beginn der Arbeiten das Objekt zu begehen und allfällig vorhandene Beschädigungen an der Substanz zu besichtigen.

00.0410

HT-Leitungen im Betrieb Es wird besonders darauf hingewiesen, dass HT-Leitungen (Gas, Wasser, Fernwärme, nachrichtentechnische Leitungen, Stromleitungen etc.) auch während der Durchführung der Bauarbeiten in Betrieb bleiben (z.T. erdverlegt, z.T. im Gebäude, z.T. unter Putz, auch in Dachböden). Soweit im LV keine gesonderte Vergütung für Schutzmaßnahmen bzw. Erschwernisse vorgesehen ist, sind alle sich ergebenden Folgen in die Einheitspreise einzukalkulieren. Alle freigelegten Rohrenden und Leitungsenden sind fachgerecht zu verschließen und zu sichern. „Abgerissene“ Leitungen sind fachgerecht wiederherzustellen, sofern nicht sichergestellt ist, dass sie nicht mehr benötigt werden. Für die vorstehend beschriebenen Leistungen erfolgt keine gesonderte Vergütung.

00.0411

Geltungsbereich der Einheitspreise Wenn in den einzelnen Positionen nicht anders angegeben, gilt der abgegebene Einheitspreis für das gesamte Bauwerk, egal ob außen oder innen, ob Groß- oder Kleinmengen.

00.05

Technische Anforderungen

00.0501

Sicherheitsanforderungen Die Einhaltung des Elektronikgesetzes und der SNT-Vorschriften wird vom Auftragnehmer für die vorgesehenen elektrischen Betriebsmittel und Installationsmaterialien durch ein in der jeweils gültigen Elektrotechnikverordnung angeführtes Prüfzeichen nachgewiesen.

245

Ausschreibung

00.0502

Asbestverbot Im Zuge der Eliminierung von Krebs erzeugenden Arbeitstoffen dürfen keine asbesthaltigen Materialien eingesetzt werden. Mit der Abgabe des Angebotes bestätigt der Bieter die Einhaltung dieser Vorschrift im Auftragsfalle.

00.0503

Brandlast Es liegt im Sinne des AG, die Wahl der verwendeten Materialien so zu treffen, dass die Brandlast auf ein Minimum beschränkt wird und keine Beschädigungen und Gefährdungen durch Freiwerden von schädlichen Dämpfen auftreten.

00.0504

Brandschutz Die Forderungen des Brandschutzes nach BO für Wien sind zu erfüllen. Diese Forderung gilt auch für den Bauzustand. Den Anforderungen eines vom AG oder von Dritten bestellten Brandschutzbeauftragten ist unverzüglich Folge zu leisten. Daraus können jedenfalls keine Forderungen gegenüber dem AG entstehen.

00.0505

Ausführungstoleranzen Nachliegende Gewerke haben sich in jedem Fall von der Einhaltung der Toleranzen der Vorliegergewerke zu überzeugen und Abweichungen der ÖBA zu melden. Diese Forderung gilt auch bei ein und dem selben AN mit unterschiedlichen Leistungsgruppen. Kosten, die aufgrund von Toleranzüberschreitungen entstehen, sind vom Verursacher zu tragen, die Nachweispﬂicht liegt beim Nachlieger. Seitens des AG werden diesbezügliche Forderungen an den AG in keinem Fall anerkannt. Es wird an dieser Stelle auf die speziellen Toleranzprobleme im Altbau hingewiesen, die jeweils erforderlichen Ausgleichsmaßnahmen sind in die Einheitspreise einzukalkulieren und werden nicht gesondert vergütet.

00.0506

Mauer- und Versetzarbeiten Für die Mauer- und Versetzarbeiten gelten die Toleranzen gemäß ÖNORM B 2206, Pkt. 2.3.2., allerdings mit der Vereinbarung, dass die Toleranzklasse 2 und die Toleranzklasse E2 nach den Tabellen 1–3 einzuhalten sind.

00.0507

Güte-, Ausführungsbedingungen Für die Güte der Ausführung, der Lieferung und der Montage der Konstruktionen, für die Werkstoffe und deren Verarbeitung, für die Nebenleistungen sind die zum Zeitpunkt der Angebotslegung in Kraft beﬁndlichen, einschlägigen ÖNORMEN bzw. subsidiär DIN maßgebend, sofern nichts in den Positionen anders beschrieben ist.

00.0508

Gutachten und Atteste Die vom Bieter gegebenenfalls für den AG zu erbringenden Gutachten und Atteste zum Nachweis der Erfüllung der technischen Anforderungen müssen von einer akkreditierten Prüfanstalt, wie z.B. oder einem vom AG genehmigten, staatlich befugten und beeideten Ziviltechniker erstellt werden. Die Gutachten und Atteste sind jedenfalls für den AG kostenfrei.

00.06

Allgemeine Bestimmungen zur Abwicklung

00.0601

Bauausführungstermine Die Bauausführungstermine richten sich nach den Vorgaben der ÖBA. Ausführungsbeginn: Ausführungsende: Kosten für eventuell erforderliche Unterbrechungen der Bauausführung werden nicht gesondert vergütet und sind in die Einheitspreise einzurechnen.

Ausführungsdetails, Ausschreibung

246

00.0602

Verhalten auf der Baustelle vor Baubeginn Der Auftragnehmer (AN) ist verpﬂichtet, vor Leistungsbeginn den betroffenen Mitarbeitern, Sublieferanten etc. die Bestimmungen zur Abwicklung zur Kenntnis zu bringen. Allfällig notwendige, geänderte oder ergänzende Bestimmungen werden rechtzeitig bekannt gegeben und sind zu berücksichtigen. Die Namen der mit Leistungen für gegenständlichen Auftrag betrauten Mitarbeiter und Firmenangehörigen sind dem Auftraggeber (AG), samt Arbeitsbewilligung und Nachweis der Sozialversicherung, bekannt zu geben. Dies gilt auch für Subunternehmer. Änderungen im Personalstand sind unaufgefordert zu melden. Bauarbeiten, die umfassende Beeinträchtigungen für die Objekte hervorrufen, insbesondere Maßnahmen an den Ver- und Entsorgungseinrichtungen, sind rechtzeitig, mindestens jedoch 2 Wochen vor Inangriffnahme der Arbeiten der ÖBA bekannt zu geben.

00.0603

Koordination der ausführenden Firmen Alle Auftragnehmer haben ihre eigenen Leistungen mit den Leistungen der anderen am Werk beschäftigen Unternehmen rechtzeitig derart aufeinander abzustimmen und zu koordinieren, dass die geplanten Termine und Bauausführungsfristen eingehalten werden können. Die Einsatzkoordination des AG entbindet den AN nicht von seiner Koordinationsverpﬂichtung.

00.0604

Einrichten der Baustelle Das Betreten sowie Zu- und Abfahren von der Baustelle hat ausschließlich über den jeweiligen Baustellenzugang zu erfolgen. Wegen Einbruchs- und Brandüberschlagsgefahr sind Bauhütten etc. in entsprechend erforderlichem Abstand zu errichten.

00.0605

Verhalten während der Arbeiten Die allgemeine Baustellenarbeitszeit ist tunlichst einzuhalten. Die Lagerung von Baumaterialien und Werkzeug am jeweiligen Arbeitsplatz hat so zu erfolgen, dass Verkehrs- und Fluchtwege nicht eingeengt werden und bei Verwendung brennbarer oder sonst gefährlicher Güter Löschhilfen in ausreichender Menge in unmittelbarer Nähe vorgehalten werden. Bei Arbeiten mit gesundheitsgefährdenden, explosiven oder leicht entﬂammbaren Substanzen sind die entsprechenden gesetzlichen Bestimmungen und Sicherheitsvorschriften einzuhalten. Den Anordnungen eines allenfalls vom AG oder von Dritten bestellten Brandschutzbeauftragten ist unverzüglich Folge zu leisten. Starke erschütterungs- und staubverursachende Arbeiten sind entsprechend vorzubereiten und gegebenenfalls unter besonderen Schutzeinrichtungen, zur Vermeidung unzumutbarer Beeinträchtigungen von Anrainern und benachbarten Objekten, durchzuführen.

00.0606

Verhalten nach der Arbeit Sondermüll ist entsprechend den gesetzlichen Bestimmungen umgehend und vorschriftsmäßig zu entsorgen. Schweißgeräte, Gasﬂaschen, benzinbetriebene Geräte, Elektrogeräte etc. sind nach der täglichen Arbeit vorschriftsmäßig abzusichern (Stecker abziehen!). Müssen Geräte aus baubedingten Gründen außerhalb der Normalarbeitszeit in Betrieb bleiben, ist die ÖBA spätestens am Vortag zu informieren. Die Überwachung und Kontrolle auch nach Arbeitsschluss obliegt dem AN. Es ist Sorge zu tragen, dass die Fenster außerhalb der Normalarbeitszeit geschlossen gehalten werden oder im Falle eines verstärkten Lüftungserfordernisses so gesichert geöffnet sind, dass durch Wettereinﬂüsse weder am Fenster selbst noch am Gebäude Schäden entstehen können.

00.0607

Schutz von bestehenden Objekten Der Bestand ist vor Beschädigungen durch die eigenen Arbeiten von jedem AN zu schützen. Dies betrifft insbesondere bestehen bleibende Fenster und Türen, haustechnische Einrichtungen, wie Heizkörper, Heizungsleitungen, Sanitärgegenstände etc., bautechnische Elemente wie Fassaden etc.

247

Ausschreibung

00.0608

Rauchverbot Aus Gründen des Brandschutzes ist auf der gesamten Baustelle das Rauchen und Hantieren mit offenem Licht verboten.

00.07

Firmenangaben

00.0701

Betriebsgröße und Firmenangaben Der Bieter beschäftigt in seinem Unternehmen insgesamt: Ingenieure und Techniker Facharbeiter Helfer Für die Bearbeitung des gegenständlichen Projektes werden zur fristgerechten Erfüllung der vertragsgegenständlichen Leistungen im Auftragsfalle gleichzeitig eingesetzt: Ingenieur und Techniker Facharbeiter Helfer Eine Partie besteht aus Facharbeiter(n) und Helfer(n), eine solche Partie erbringt eine Wochenleistung von ca. m² Horizontalabdichtung. Zu Spitzenzeiten ist der Bieter in der Lage, bis zu Partien kurzfristig zum Einsatz zu bringen.

00.0702

Angabe des Bieters über den benötigten elektrischen Anschlusswert:

00.08

Planungsgrundlagen

00.0801

Leistungsverzeichnis

kW

Der Erstellung des Leistungsverzeichnisses liegt zugrunde: – Sanierungsgutachten (GZ. vom

00.0802

)

Planbeistellung Dem AN werden im Auftragsfall die für seine Leistungen notwendigen Planungsgrundlagen übergeben.

00.09

Baustelle

00.0901

Baustelleneinrichtung Die Baustelleneinrichtung und die Einrichtung der Baustelle mit Gerät und Hebezeugen liegen im Verantwortungsbereich des Auftragnehmers. Beabsichtigte Einrichtungen sind mit der örtlichen Bauaufsicht (ÖBA) abzustimmen.

00.0902

Nutzungen während der Bauzeit Sämtliche Objekte bleiben während der Bauzeit genutzt, wodurch dafür Sorge zu tragen ist, dass unzumutbare Belästigungen durch Staub und Lärm vermieden werden.

01

Abbrucharbeiten, Erdarbeiten

01.01

Abbrucharbeiten Siehe auch Standardleistungsbeschreibungen, erforderliche Positionen können sein: s Abbruch Fundamente, Wände, Decken, Abbruch von Außenanlagen, Kanäle s Abbrucharbeiten von Böden, Fahrbahnen, Betonplatten s Auslösen Sockelplatten, Lagerung, Reinigung, Neuversetzen Ausführungsdetails, Ausschreibung

248

01.0101

Entfernung Verkleidungen Entfernen von Wandverkleidungen jeglicher Art inklusive etwaiger Unterkonstruktionen. Anfallender Schutt und Abbruchmaterial werden Eigentum des AN und sind ohne gesonderte Vergütung von der Baustelle zu entfernen und vorschriftsgemäß zu entsorgen. Die Kosten für eine Gerüstung sind in die Einheitspreise einzurechnen und werden nicht gesondert vergütet.

01.0101A

Innenverkleidungen entfernen Entfernung von Innenwandverkleidungen jeglicher Art.

01.0101B

Fassadenverkleidungen entfernen Entfernung von Fassadenverkleidungen jeglicher Art.

01.0101C

M2

Sockelverkleidungen entfernen Entfernung von Sockelverkleidungen jeglicher Art.

01.0102

M2

M2

Entfernen Wandputz Sämtlichen Wandverputz bis auf den Putzgrund abschlagen, ohne Unterschied der Putzstärke (genaue Angaben seitens ÖBA). Anfallender Schutt und Abbruchmaterial werden Eigentum des AN und sind ohne gesonderte Vergütung von der Baustelle zu entfernen und vorschriftsgemäß zu entsorgen. Die Kosten für eine Gerüstung sind in die Einheitspreise einzurechnen und werden nicht gesondert vergütet.

01.0102A

Innenputz entfernen Wand-Innenputz jeglicher Art abschlagen.

01.0102B

Außenputz entfernen Wand-Außenputz ausgenommen Zementputz abschlagen.

01.0102C

Mörtelfugen auskratzen Auskratzen der Mörtelfugen von Wänden aller Art ohne Wandverputz ca. 2 cm tief, inklusive Schuttentsorgung und allfälliger Gerüstung.

01.0104

M2

Sockel- oder Zementputz entfernen Sockelputz oder Zementputz abschlagen.

01.0103

M2

M2 LBH 02.1306B M2

Reinigung Wandﬂächen Reinigung von Wandﬂächen aller Art durch trockenes Abbürsten, inklusive Schuttentsorgung und allfälliger Gerüstung.

01.0104A

Abkehren Trockenes Abkehren der Wandﬂächen.

01.0104B

M2

Wiederholtes Abbürsten Drahtbürste Wiederholtes trockenes Abbürsten mit einer Drahtbürste im Bereich hoher Schadsalzkonzentrationen.

02

Horizontale Mauerwerksabdichtung

02.01

Vorbemerkungen

249

M2

Abbürsten Drahtbürste Trockenes Abbürsten mit einer Drahtbürste.

01.0104C

LBH 10.8224A

Ausschreibung

M2

02.0101

Allgemeines Sämtliche Positionen gelten ohne Unterschied der Geschoße und Höhen. Etwaige Erschwernisse bei HT-Leitungen sind in die Einheitspreise einzukalkulieren. Übergriffe werden auch beim Zusammenstoß von waagrechter und lotrechter Abdichtung nicht gesondert vergütet. Abgerechnet wird die abgedichtete Fläche. Schutt und Abbruchmaterial: Anfallender Schutt und, wenn nicht anders angegeben, auch Abbruchmaterial werden Eigentum des Auftragnehmers und sind ohne gesonderte Vergütung von der Baustelle zu entfernen. Behördliche Vorschreibungen: Die behördlichen Vorschreibungen betreffend Schall- und Staubschutz und das Verwenden von Containern hat der Auftragnehmer vor der Angebotslegung zu erkunden, die Kosten dafür sind in die Einheitspreise einzukalkulieren. Beilagen: Für die Überprüfung der angebotenen Verfahren sind detaillierte Beschreibungen und Referenzen dem Angebot beizulegen. Setzungsschäden: Der Auftragnehmer haftet für alle Setzungsschäden, die durch seine Arbeit am Gebäude entstanden sind. Rissbildungen mit einer Rissbreitensumme pro Meter von c 0,5 mm ﬁnden dabei keine Berücksichtigung. Abrechnung: Die Abrechnung erfolgt nach den Rohbauabmessungen (Naturmaße).

02.0102

Zusätzliche Vorbemerkungen Ergänzend zu den Angebotsbestimmungen gilt als vereinbart: Der AG behält sich vor, Teile der hier ausgeschriebenen Leistungen oder die gesamte Leistung nicht zu vergeben. Ungeachtet dessen bleibt der Bieter an den Rest seines Angebotes zu den angebotenen Bedingungen gebunden.

02.0103

Technische Vorbemerkungen Grundlagen: Die Leistungsbeschreibung horizontale Mauerwerksabdichtung basiert auf folgender Grundlage: s -AUERWERKSUNTERSUCHUNG DIEVOM durchgeführt wurde (Gutachten Nr. ). s 3TANDBERECHNUNG3CHNITTFUGE DIEVON verfasst wurde (Berechnung Nr. ) (Anmerkung: nur bei mechanischen Verfahren, wenn nicht in eigener Position vom AN gefordert) Die Grundlagen liegen während der Angebotsfrist zur Einsichtnahme beim Auftraggeber auf. Durchführungstechnische Hinweise: Die erforderlichen Maßnahmen zur Horizontalabdichtung der Wände können ohne Gerüst ausgeführt werden. Alle abgebrochenen Materialien sind mit Rücksicht auf ihren Salzgehalt ehestens von der Baustelle zu entfernen. Speziﬁsche Ausführungshinweise: Bei der Durchführung der Arbeiten ist im Besonderen auf die Wertigkeit dieser Bausubstanz Rücksicht zu nehmen und diese vor Beschädigungen und Verunreinigungen zu schützen. Die Absicherung der Arbeitsbereiche gegenüber Unbefugten erfolgt durch den AN. Nach Durchführung der Arbeiten sind im Arbeitsbereich die Fußböden und Wände sofort einwandfrei zu reinigen. Die für diese Arbeiten anfallenden Kosten sind ebenfalls in die Einheitspreise umzulegen. Der anfallende Schutt ist vom AN in einem Container zu sammeln und ohne besondere Vergütung von der Baustelle zu entfernen. Sämtliche dafür anfallende Kosten sind in die Einheitspreise einzurechnen. Schäden am Gebäude: Der AN haftet für alle Schäden am und im Bauwerk, die durch seine Tätigkeit entstehen. Aus diesem Grund hat der AN eine Bauschadensversicherung abzuschließen, die die Sanierung möglicher Folgeschäden abdeckt. Die Kosten hierfür sind in die Einheitspreise einzurechnen. Gewährleistungsfrist: Gemäß ÖNORM B 2202 wird die Gewährleistungsfrist für Sperrschichten im Mauerwerk mit 10 Jahren festgelegt. In Abänderung der ÖNORM beginnt die Gewährleistungsfrist erst zu laufen, Ausführungsdetails, Ausschreibung

250

sobald der Durchfeuchtungsgrad 15 cm über der deﬁnierten Abdichtungsebene den Wert < 20 % erreicht hat, frühestens jedoch mit der Übernahme der Leistung durch den AG. Haftrücklass: Der Haftrücklass beträgt 5 % auf eine Laufzeit von 10 Jahren. Abrechnung: Die Abrechnung erfolgt nach der Erstellung eines Abdichtplanes durch den AN (Grundlage hiefür bildet der Bestandsplan). Verrechnet dürfen nur die tatsächlich abgedichteten Flächen oder Mauerwerksbereiche (Naturmaß) werden. Durchfeuchtungsgrad: Der Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerkes beträgt im Bereich der Abdichtungsebene %.

02.0103A

Mechanisches Verfahren Anschluss an andere Abdichtungen: Die Anschlussmöglichkeit für senkrechte oder waagrechte Abdichtungen muss gewährleistet sein. Vorhandene Leitungen im Mauerwerk: Wenn nicht in eigenen Positionen angeführt, ist das Aufﬁnden und Auslösen von in Mauerwerk vorhandenen Leitungen, die die Abdichtungsebene queren, in die EH-Preise einzukalkulieren. Ebenso die Erschwernisse für das Anarbeiten an im Mauerwerk verbleibende Leitungen. Erschütterungen: Die Ausführung der Horizontalabdichtungsarbeiten ist möglichst erschütterungsarm durchzuführen.

02.0104

Musterarbeiten Vor Auftragserteilung hat der AN auf Verlangen des AG eine Musterarbeit im Ausmaß von 5 m 2 durchzuführen. Sollte die Leistungsfähigkeit des AN nicht bestätigt werden können (Überprüfung durch AG), behält sich der AG speziell hier vor, einen nachgereihten Bieter zu beauftragen, der den Qualitätsanforderungen der Leistungserbringung entspricht. Die Musterarbeit wird ohne Zuschläge zu den angebotenen Preisen abgerechnet.

02.0105

1. Nachmessung Feuchtigkeit, Schadsalze 1. Nachmessung der Feuchtigkeits- und Salzbelastung des abgedichteten Mauerwerks oberhalb der Abdichtung gemäß ÖNORM B 3355-1. Die Nachmessungen sind von einer akkreditierten Prüfanstalt, einem Ziviltechniker oder gerichtlich zertiﬁzierten Sachverständigen der entsprechenden Befugnis zu erstellen. Probenumfang Nachmessung: Stück Angabe Ersteller Nachmessung:

PA 02.0106

Beweissicherung Erstellung und Vorlage einer Beweissicherung der von den Maßnahmen betroffenen Bereiche in Abstimmung mit dem AG. Die Beweissicherung ist von einer akkreditierten Prüfanstalt, einem Ziviltechniker oder gerichtlich zertiﬁzierten Sachverständigen der entsprechenden Befugnis zu verfassen und vor Beginn der Arbeiten vorzulegen. Angabe Ersteller Beweissicherung:

02.02

Mechanische Verfahren – einstuﬁg

02.0201

Mauerwerksabdichtung Bleche – einstuﬁg

PA

LBH 12.8110

Nachträgliche Mauerwerksabdichtung durch Einbringen von Edelstahlblechen in durchgehende Mörtelfugen. Richtprodukt: Abdichtungsstahlplatte: Werkstoffnummer 1.4571 (oder Gleichwertiges) Der Überstand der Bleche über das Mauerwerk (ohne Verputz) muss mindestens 1 cm und darf maximal 3 cm betragen. Typenbezeichnung des angebotenen Verfahrens: 251

Ausschreibung

02.0201A

Abdichtung Bleche – einstuﬁg bis 30 cm

LBH 12.8110B M2

Mauerwerk bis 30 cm Dicke.

02.0201B

Abdichtung Bleche – einstuﬁg 31–60 cm

LBH 12.8110C M2

Mauerwerk von 31–60 cm Dicke.

02.0201C

Abdichtung Bleche – einstuﬁg 61–90 cm

LBH 12.8110D M2

Mauerwerk von 61–90 cm Dicke.

02.03

Mechanische Verfahren – Sägeverfahren

02.0301

Vorarbeiten Sägeverfahren Die nachfolgend beschriebenen Vorarbeiten sind in die Einheitspreise einzukalkulieren. Festlegung der Abdichtungsebenen nach den örtlichen Gegebenheiten Herstellen eines Abdichtungsplanes (Schnittlängen, Arbeitsvorgänge etc.) im Maßstab 1:50 Ermittlung der Abdichtungsﬂäche (Massenberechnung) mit detaillierten Aufmaßplänen Abgerechnet wird die tatsächliche Abdichtungsﬂäche.

02.0302

Standberechnung der Schnittfuge Erstellung und Vorlage einer Standberechnung der Schnittfuge, beinhaltend die Nachweise für die verwendeten Materialien, die maximale Schnittfugenlänge und die Aufnahme horizontaler Kräfte. Die Standberechnung ist von einem Ziviltechniker der entsprechenden Befugnis zu verfassen und vor Beginn der Arbeiten vorzulegen.

02.0303

PA

Mauertrennung Sägeverfahren Die Trennung des Mauerwerkes hat entweder mit einer Mauerfräse oder mit einem Diamantseil, jeweils im Trockenschnittverfahren, zu erfolgen. Eventuell notwendige Kernverfestigungen sind in die Einheitspreise nicht einzurechnen und werden nach Notwendigkeit gesondert beauftragt. Bei dem allmählichen Trennen des Mauerwerkes ist eine durchgehende ebene Trennfuge über die gesamte Mauerdicke herzustellen. Dabei muss so vorgegangen werden, dass die Standsicherheit des Bauwerkes oder einzelner Teile niemals gefährdet wird und keine Setzungen oder Rissbildungen entstehen können. Die Austeilung der einzelnen Schnittlängen muss daher nach den Angaben des Abdichtungsplanes und der Standberechnung erfolgen. Die Folgeschnitte dürfen erst dann ausgeführt werden, sobald die Erstschnitte mit Füllmaterial ausgefüllt sind und dieses die notwendige Festigkeit erreicht hat, um den Kraftschluss zu gewährleisten. Ein Aufkeilen des Mauerwerkes während der Arbeitsdurchführung ist nur nach Vorlage entsprechender statischer Berechnungen der Zulässigkeit der Teilﬂächenpressungen sowie nach gesonderter Zustimmung des AG zulässig. Nach der Trennung des Mauerwerks muss die Trennfuge mit besonderer Sorgfalt gereinigt werden. In der Trennfuge verbleibende Ziegel-, Stein- oder Mörtelreste beeinträchtigen die Lebensdauer der horizontalen Sperrschicht. Mit dafür geeigneten Metalllatten müssen größere Mörtel- bzw. Steinteile entfernt werden. Anschließend ist die Trennfuge mit Druckluft auszublasen. Als Einlage für die horizontale Sperrschicht dürfen ausschließlich hochwertige Materialien verwendet werden: Richtprodukte: Abdichtungsbahn: Villas P-2000-P4 (oder Gleichwertiges) Abdichtungsstahlplatte: Werkstoffnummer 1.4571 (oder Gleichwertiges) Der beidseitige Überstand (mind. 15 cm) der Abdichtungsmaterialien muss den Anschluss von Flächen- und Vertikalabdichtungen gewährleisten. Diese Abdichtungsmaterialien müssen entsprechend der Schnittlängeneinteilung auf die richtige Größe zugeschnitten und in die Trennfuge eingeschoben werden. Ausführungsdetails, Ausschreibung

252

Typenbezeichnung der angebotenen Abdichtungsmaterialien: Abdichtungsbahnen: Abdichtungsstahlplatten eben: Abdichtungsstahlplatten genoppt: Die sich aus der Schnittlängeneinteilung ergebenen Stoßstellen müssen werkstoffgerecht überlappt und abgedichtet werden. Das Reinigen der Abdichtungsbahnen im Bereich von Anschlussstellen von Flächen- und Vertikalabdichtungen ist unbedingt erforderlich und in die EH-Preise einzurechnen.

02.0304

Mauerwerksabdichtung Bitumen Verwendung von hochwertigen bituminösen Abdichtungsbahnen; Schnittfuge s 16 mm; um das satte Auﬂiegen der Abdichtungsmaterialien sicherzustellen, ist gegebenenfalls ein Mörtelglattstrich über die gesamte Mauerdicke herzustellen; Restfugen sind mit Torkret-Spritzbeton (inkl. Quell- und Dichtungsmittel, Anpressdruck 6 bis 30 bar) auszufüllen.

02.0304A

Mauerwerksabdichtung Bitumen bis 30 cm, ZMK Bituminöse Mauerwerksabdichtung bis Wanddicken von 30 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0304B

Bituminöse Mauerwerksabdichtung bei Wanddicken von 31–60 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0304C

M2

Mauerwerksabdichtung Bitumen über 150 cm, SMK Bituminöse Mauerwerksabdichtung bei Wanddicken über 150 cm, Misch- oder Steinmauerwerk.

253

M2

Mauerwerksabdichtung Bitumen 121–150 cm, SMK Bituminöse Mauerwerksabdichtung bei Wanddicken von 121–150 cm, Misch- oder Steinmauerwerk.

02.0304L

M2

Mauerwerksabdichtung Bitumen 91–120 cm, SMK Bituminöse Mauerwerksabdichtung bei Wanddicken von 91–120 cm, Misch- oder Steinmauerwerk.

02.0304K

M2

Mauerwerksabdichtung Bitumen 61–90cm, SMK Bituminöse Mauerwerksabdichtung bei Wanddicken von 61–90 cm, Misch- oder Steinmauerwerk.

02.0304J

M2

Mauerwerksabdichtung Bitumen 31–60 cm, SMK Bituminöse Mauerwerksabdichtung bei Wanddicken von 31–60 cm, Misch- oder Steinmauerwerk.

02.0304I

M2

Mauerwerksabdichtung Bitumen bis 30 cm, SMK Bituminöse Mauerwerksabdichtung bis Wanddicken von 30 cm, Misch- oder Steinmauerwerk.

02.0304H

M2

Mauerwerksabdichtung Bitumen über 150 cm, ZMK Bituminöse Mauerwerksabdichtung bei Wanddicken über 150 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0304G

M2

Mauerwerksabdichtung Bitumen 121–150 cm, ZMK Bituminöse Mauerwerksabdichtung bei Wanddicken von 121–150 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0304F

M2

Mauerwerksabdichtung Bitumen 91–120 cm, ZMK Bituminöse Mauerwerksabdichtung bei Wanddicken von 91–120 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0304E

M2

Mauerwerksabdichtung Bitumen 61–90 cm, ZMK Bituminöse Mauerwerksabdichtung bei Wanddicken von 61–90 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0304D

M2

Mauerwerksabdichtung Bitumen 31–60 cm, ZMK

Ausschreibung

M2

02.0305

Aufzahlung Stahlblech Aufzahlung für die Verwendung von ebenen, korrosionsbeständigen Stahlblechen; Schnittfuge s 16 mm; um das satte Auﬂiegen der Abdichtungsmaterialien sicherzustellen, ist gegebenenfalls ein Mörtelglattstrich über die gesamte Mauerdicke herzustellen; Restfugen sind mit Torkret-Spritzbeton (inkl. Quell- und Dichtungsmittel, Anpressdruck 6 bis 30 bar) auszufüllen. Aufzahlung ohne Unterschied der Mauerwerksart.

02.0305A

Aufzahlung Stahlblech bis 60 cm Aufzahlung für die Abdichtung mittels Stahlblech bis zu einer Wanddicke von 60 cm.

02.0305B

Aufzahlung Stahlblech 61–90 cm Aufzahlung für die Abdichtung mittels Stahlblech für Wanddicken von 61–90 cm.

02.0305C

M2

Aufzahlung Stahlblech über 150 cm Aufzahlung für die Abdichtung mittels Stahlblech für Wanddicken über 150 cm.

02.0306

M2

Aufzahlung Stahlblech 121–150 cm Aufzahlung für die Abdichtung mittels Stahlblech für Wanddicken von 121–150 cm.

02.0305E

M2

Aufzahlung Stahlblech 91–120 cm Aufzahlung für die Abdichtung mittels Stahlblech für Wanddicken von 91–120 cm.

02.0305D

M2

M2

Aufzahlung genopptes Stahlblech Aufzahlung für die Verwendung von schubaufnahmefähigen (durch beidseitig angeordnete, kegelförmige Noppen im Abstand <20 cm), korrosionsbeständigen Stahlblechen; Schnittfuge s 19 mm; Restfugen sind ober und unterhalb des Bleches mit Torkret-Spritzbeton (inkl. Quell- und Dichtungsmittel, Anpressdruck 6 bis 30 bar) auszufüllen. Aufzahlung ohne Unterschied der Mauerwerksart.

02.0306A

Aufzahlung Stahlblech genoppt bis 60 cm Aufzahlung für die Abdichtung mittels genoppter Stahlbleche bis zu einer Wanddicke von 60 cm.

02.0306B

Aufzahlung Stahlblech genoppt 61–90 cm Aufzahlung für die Abdichtung mittels genoppter Stahlbleche für Wanddicken von 61–90 cm.

02.0306C

M2

Aufzahlung Nassschnitt Aufzahlung für die Mauerwerksdurchtrennung mittels Diamantseil im Nassschnittverfahren bei Misch- und Steinmauerwerk. Abgerechnet unabhängig von der Wanddicke.

02.0308

M2

Aufzahlung Stahlblech genoppt über 150 cm Aufzahlung für die Abdichtung mittels genoppter Stahlbleche für Wanddicken über 150 cm.

02.0307

M2

Aufzahlung Stahlblech genoppt 121–150 cm Aufzahlung für die Abdichtung mittels genoppter Stahlbleche für Wanddicken von 121–150 cm.

02.0306E

M2

Aufzahlung Stahlblech genoppt 91–120 cm Aufzahlung für die Abdichtung mittels genoppter Stahlbleche für Wanddicken von 91–120 cm.

02.0306D

M2

M2

Aufzahlung Durchdringungen Aufzahlung für die Anarbeitung an Durchdringungen durch die Mauerwerksabdichtung, bedingt durch Leitungsführungen im Mauerwerk. Freistemmen des betroffenen Bereiches, gegebenenfalls

Ausführungsdetails, Ausschreibung

254

Ausgleich von Unebenheiten mittels Betonglattstrich, Verlegen und Andichten der Abdichtungsbahn an die Rohrleitung, Verfüllen des geöffneten Mauerwerksbereiches mit Torkret-Spritzbeton (inkl. Quell- und Dichtungsmittel, Anpressdruck 6 bis 30 bar). Aufzahlung ohne Unterschied der Mauerwerksart, abhängig von der Durchdringung.

02.0308A

Aufzahlung Durchdringung Rohr bis 100 mm Aufzahlung für die Anarbeitung an Einzelrohre bis 100 mm Durchmesser.

02.0308B

Aufzahlung Durchdringung Rohr über 100 mm Aufzahlung für die Anarbeitung an Einzelrohre über 100 mm Durchmesser.

02.0308C

ST

Aufzahlung Durchdringung Rohrgruppe bis 3 Rohre Aufzahlung für die Anarbeitung an Rohrgruppen bis 3 Einzelrohre ohne Unterschied des Rohrdurchmessers.

02.0308D

ST

ST

Aufzahlung Durchdringung Rohrgruppe üb. 3 Rohre Aufzahlung für die Anarbeitung an Rohrgruppen über 3 Einzelrohre ohne Unterschied des Rohrdurchmessers.

02.04

Injektionsverfahren

02.0401

Ergänzende Angaben Injektionsverfahren

ST

Der Injektionsmittelverbrauch ist täglich zu protokollieren. Das Injektionsmittel muss von akkreditierten Prüfanstalten auf seine prinzipielle Wirksamkeit und auf seine Dauerhaftigkeit überprüft worden sein. Produkte, die noch nicht ausreichend in der Praxis erprobt sind, werden nicht akzeptiert. Typenbezeichnung des angebotenen Injektionsmittels: Grundsätzlich ist bei der Auswahl des Injektionsmittels auf die Mauerwerksgegebenheiten, insbesondere auf die Feuchtigkeits- und Salzbelastung, zu achten.

02.0402

Gutachten konstruktive Beeinträchtigung Erstellung und Vorlage eines Gutachtens über die konstruktive Beeinﬂussung des Mauerwerkes durch die Bohrarbeiten. Das Gutachten ist von einem Ziviltechniker oder gerichtlich zertiﬁzierten Sachverständigen der entsprechenden Befugnis zu verfassen und vor Beginn der Arbeiten vorzulegen.

02.0403

PA

Mauerwerksinjektion drucklos Einbringen einer horizontalen Mauerwerksabdichtung gegen aufsteigende Feuchtigkeit mittels druckloser Injektion. Die im Folgenden angeführten Arbeitsschritte sind in die Einheitspreise einzurechnen. Herstellen der Bohrlochreihe: s Die Bohrlöcher mit einem Durchmesser von ca. 20 mm sind in einer Reihe anzuordnen. s Der Bohrlochabstand soll 10–12 cm betragen. s Die Bohrlochtiefe muss der um 5–10 cm reduzierten Mauerwerksdicke entsprechen. s Bei Herstellung der Bohrlochreihe muss so vorgegangen werden, dass die Standsicherheit des Bauwerkes oder einzelner Teile niemals gefährdet wird und keine Setzungen oder Rissbildungen entstehen können. Reinigen der Bohrlöcher: Die Bohrlöcher sind mit besonderer Sorgfalt mit Druckluft zu reinigen. Horizontale Sperrschicht durch Mauerwerksinjektion: s Einbringen eines q hydrophobierenden q porenverstopfenden

255

Ausschreibung

q hydrophobierend/porenverstopfenden Injektionsmittels in die Bohrlöcher in einem für das Injektionsmittel erforderlichen und ausreichenden Zeitraum (ca. 24 Stunden) bevorzugt mit dem -Verfahren (oder Gleichwertigem).

02.0403A

Mauerwerksinjektion drucklos, bis 30 cm, ZMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels druckloser Injektion bei Mauerwerksdicken bis 30 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0403B

Mauerwerksinjektion drucklos, 31–60 cm, ZMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels druckloser Injektion bei Mauerwerksdicken von 31-60 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0403C

M2

Mauerwerksinjektion drucklos, 91–120 cm, SMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels druckloser Injektion bei Mauerwerksdicken von 91-120 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

02.0404

M2

Mauerwerksinjektion drucklos, 61–90 cm, SMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels druckloser Injektion bei Mauerwerksdicken von 61-90 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

02.0403H

M2

Mauerwerksinjektion drucklos, 31–60 cm, SMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels druckloser Injektion bei Mauerwerksdicken von 31-60 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

02.0403G

M2

Mauerwerksinjektion drucklos, bis 30 cm, SMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels druckloser Injektion bei Mauerwerksdicken bis 30 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

02.0403F

M2

Mauerwerksinjektion drucklos, 91–120 cm, ZMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels druckloser Injektion bei Mauerwerksdicken von 91-120 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0403E

M2

Mauerwerksinjektion drucklos, 61–90 cm, ZMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels druckloser Injektion bei Mauerwerksdicken von 61-90 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0403D

M2

M2

Mauerwerksinjektion mit Druckinjektion Einbringen einer horizontalen Mauerwerksabdichtung gegen aufsteigende Feuchtigkeit mittels Druckinjektion. Die im Folgenden angeführten Arbeitsschritte sind in die Einheitspreise einzurechnen. Herstellen der Bohrlochreihe: s Die Bohrlöcher mit einem Durchmesser von 10-12 mm sind in zwei Reihen anzuordnen. s Der Bohrlochabstand in der Reihe soll ca. 15-20 cm, der Abstand der Reihen ca. 8 cm betragen. s Die Bohrlochtiefe muss der um 5-10 cm reduzierten Mauerwerksdicke entsprechen. s Bei Herstellung der Bohrlochreihe muss so vorgegangen werden, dass die Standsicherheit des Bauwerkes oder einzelner Teile niemals gefährdet wird und keine Setzungen oder Rissbildungen entstehen können. Verdämmen der Wandﬂächen: s Die Wandﬂächen sind im Injektionsbereich mit einem geeigneten Mörtel zu verdämmen, um ein Abﬂießen des Injektionsmittels zu verhindern. Die Verdämmung ist nach den Injektionsarbeiten wieder zu entfernen. Horizontale Sperrschicht durch Mauerwerksinjektion: s Einbringen eines q hydrophobierenden q porenverstopfenden q hydrophobierend/porenverstopfenden Injektionsmittels in die Bohrlöcher in einem für das Injektionsmittel erforderlichen und ausreichenden Zeitraum und mit einem ausreichenden Druck. Ausführungsdetails, Ausschreibung

256

02.0404A

Mauerwerks-Druckinjektion, bis 30 cm, ZMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels Druckinjektion bei Mauerwerksdicken bis 30 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0404B

Mauerwerks-Druckinjektion, 31–60 cm, ZMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels Druckinjektion bei Mauerwerksdicken von 31-60 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0404C

M2

Mauerwerks-Druckinjektion, 91–120 cm, SMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels Druckinjektion bei Mauerwerksdicken von 91-120 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

02.0405

M2

Mauerwerks-Druckinjektion, 61–90 cm, SMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels Druckinjektion bei Mauerwerksdicken von 61-90 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

02.0404H

M2

Mauerwerks-Druckinjektion, 31–60 cm, SMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels Druckinjektion bei Mauerwerksdicken von 31-60 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

02.0404G

M2

Mauerwerks-Druckinjektion, bis 30 cm, SMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels Druckinjektion bei Mauerwerksdicken bis 30 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

02.0404F

M2

Mauerwerks-Druckinjektion, 91–120 cm, ZMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels Druckinjektion bei Mauerwerksdicken von 91-120 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0404E

M2

Mauerwerks-Druckinjektion, 61–90 cm, ZMK Einbringen einer horizontalen Sperrschicht mittels Druckinjektion bei Mauerwerksdicken von 61-90 cm, Ziegelmauerwerk.

02.0404D

M2

M2

Vortrocknung Vortrocknung des Mauerwerks im Bereich der Abdichtungsebene mittels Heizstabtechnik. Vor Durchführung der Injektionsarbeiten ist das Mauerwerk im Bereich der Abdichtungsebene mittels Heizstabtechnik vorzutrocknen. Ziel ist, den Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks in der Kernzone unter 40 % abzusenken. Der Nachweis der Wirksamkeit dieser Entfeuchtungsmaßnahme ist vor Durchführung der Injektionsarbeiten seitens des Auftragnehmers durch die Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes mittels der Darr-Methode zu erbringen und der ÖBA vorzulegen. Die Abrechnung der Vortrocknung ist unabhängig von der Mauerwerksart.

02.0405A

Vortrocknung bis 30 cm Vortrocknung Mauerwerk bis 30 cm Wanddicke.

02.0405B

Vortrocknung 31–60 cm Vortrocknung Mauerwerk von 31–60 cm Wanddicke.

02.0405C

M2

Vortrocknung 91–120 cm Vortrocknung Mauerwerk von 91–120 cm Wanddicke.

02.0406

M2

Vortrocknung 61–90 cm Vortrocknung Mauerwerk von 61–90 cm Wanddicke.

02.0405D

M2

M2

Nachtrocknung Nachtrocknung des Mauerwerks im Bereich der Abdichtungsebene mittels Heizstabtechnik. Nach

257

Ausschreibung

Durchführung der Injektionsarbeiten ist das Mauerwerk im Bereich der Abdichtungsebene mittels Heizstabtechnik zu trocknen. Ziel ist, den Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks in der Kernzone unter 40 % abzusenken und die Wirkung hydrophobierender Injektionsmittel zu aktivieren. Der Nachweis der Wirksamkeit dieser Entfeuchtungsmaßnahme ist seitens des Auftragnehmers durch die Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes mittels der Darr-Methode zu erbringen und der ÖBA vorzulegen. Die Abrechnung der Vortrocknung ist unabhängig von der Mauerwerksart.

02.0406A

Nachtrocknung bis 30 cm M2

Nachtrocknung Mauerwerk bis 30 cm Wanddicke.

02.0406B

Nachtrocknung 31–60 cm M2

Nachtrocknung Mauerwerk von 31–60 cm Wanddicke.

02.0406C

Nachtrocknung 61–90 cm M2

Nachtrocknung Mauerwerk von 61–90 cm Wanddicke.

02.0406D

Nachtrocknung 91–120 cm M2

Nachtrocknung Mauerwerk von 91–120 cm Wanddicke.

02.0407

Bohrlochverschluss Die Bohrlöcher sind in Abhängigkeit der Verarbeitungsrichtlinie des Injektionsmittels mit einem entsprechenden Bohrlochverschlussmaterial auf ihre volle Länge kraftschlüssig zu verschließen. Typenbezeichnung des Bohrlochverschlussmaterials: Der Materialverbrauch ist täglich zu protokollieren. Das Bohrlochverschlussmaterial muss von akkreditierten Prüfanstalten auf seine prinzipielle Wirksamkeit und auf seine Dauerhaftigkeit überprüft worden sein. Produkte, die noch nicht ausreichend in der Praxis erprobt sind, werden nicht akzeptiert. Der Bohrlochverschluss ist unabhängig von der Mauerwerksart.

02.0407A

Bohrlochverschluss bis 30 cm Bohrlochverschluss bis 30 cm Wanddicke.

02.0407B

M2

Bohrlochverschluss 31–60 cm Bohrlochverschluss von 31–60 cm Wanddicke.

02.0407C

M2

Bohrlochverschluss 61–90 cm Bohrlochverschluss von 61–90 cm Wanddicke.

02.0407D

M2

Bohrlochverschluss 91–120 cm Bohrlochverschluss von 91–120 cm Wanddicke.

M2

02.05

Elektrophysikalisches Verfahren

02.0501

Ergänzende Angaben elektrophysikalische Verfahren Technische Anforderungen: Vom Auftragnehmer sind folgende Nachweise der praktischen Tauglichkeit über die notwendigen Anforderungen beizulegen: elektrochemische Stabilität der Elektroden (die kumulative Gesamtstrombelastung muss zumindest 1500 mAh/cm² betragen);

w Es sind solche Elektrodenmaterialien zu verwenden, die im Betrieb durch den Abbau der Elektroden den Kontakt zum Mauerwerk nicht verlieren.

w Die gleichmäßige Stromverteilung in der gesamten Anlage ist durch die Konstruktion und die Materialauswahl der Elektroden sicherzustellen. Verschieden hohe elektrische Leitfähigkeiten Ausführungsdetails, Ausschreibung

258

w w w w

des Mauerwerks, hervorgerufen durch verschieden hohe Feuchtigkeitsverteilungen und Salzkonzentrationen, müssen ausgeglichen werden (z.B. selbst regelnder Widerstand) Die Stromzuleitung (Verbindungskabel) müssen so gekennzeichnet sein, dass leicht erkennbar ist, welche Elektrode (Anode „+“ oder Kathode „-“) mit Strom versorgt wird. Die Konstruktion (z.B. Doppelmantelkabel) und das Material (z.B. PVC) sind anzugeben. Die Kontakte zwischen Elektrode und Stromzuleitung (Verbindungskabel) müssen so abgedichtet und isoliert sein, dass Feuchtigkeit nicht bis zur inneren Kontaktstelle gelangen kann. Die Kontaktstelle ist zeichnerisch unter Angabe der verwendeten Materialien darzustellen. Regelbare oder selbst regelnde Stromversorgung mit Anzeige des Anlagenstromes und der Anlagenspannung. Die Steuergeräte müssen den einschlägigen Normen und Sicherheitsbestimmungen entsprechen. Technische Beschreibung des Herstellers. Überprüfungsmöglichkeiten der Funktion der Anlage:

w w w w w w

abschnittsweise Überprüfung: des Anlagenstromes der Anlagenspannung des Stromdurchganges in den Zuleitungen und den Elektroden des Stromüberganges von der Elektrode zum Mauerwerk Ortung von Elektroden- oder Leitungsunterbrechungen.

Ausführung: Für die Anwendung des elektrophysikalischen Verfahrens sind folgende Angaben bzw. Vorkehrungen zu treffen.

w Vorbereitung des Mauerwerks für die Verlegung der positiven Elektrode w Angabe, welches Elektrodenmaterial als positive Elektrode (Anode) verwendet und wie diese verlegt wird.

w Vorbereitung des Untergrundes für die Verlegung der negativen Elektrode w Angabe, welches Elektrodenmaterial als negative Elektrode (Kathode) verwendet und wie diese verlegt wird.

w Vor Arbeitsbeginn ist ein Projektplan vorzulegen, in dem die vorgesehene Lage (mit Höhenangabe) der Elektroden, der notwendigen Verbindungskabel und Messdosen sowie der Standort des Steuergerätes eingezeichnet sind. w Die Anordnung der Messdosen hat so zu erfolgen, dass die Anlage abschnittsweise überprüft werden kann. w Es ist anzugeben, mit welchem Mörtel die Elektroden auf oder in das Mauerwerk verlegt werden. w Die Elektroden dürfen nicht unter einer Mauerwerkstemperatur von +5° C verlegt werden. Prüf- und Warnpﬂicht: Die Anwendungsgrenze des Systems, speziell im Hinblick auf Mauerschadsalze, ist anzugeben. Es ist anzugeben, welche metallischen Einbauten elektrisch getrennt werden müssen. Es ist anzugeben, welche ﬂankierenden Maßnahmen ergriffen werden müssen, um den gewünschten Wirkungsgrad zu erreichen (z.B. Mauerwerksentsalzung, Sanierputz, Mauerwerksentfeuchtung usw.). Technische Ausführungsbestimmungen:

w Die tatsächliche Lage der Elektroden ist in einem Montageplan einzuzeichnen. w Die Verlegung der Elektroden hat vorzugsweise ringförmig zu erfolgen. w Nach dem Einschalten der Anlage soll der durchschnittliche Stromﬂuss ca. 4–8 mA/m betragen.

w Die Anlage ist mit einer maximalen Spannung von 15 Volt zu betreiben. w Die Überprüfung der Anlage auf Funktionsfähigkeit (Potenzialmessung, Stromdurchgang) erfolgt bei der Übergabe. Prüfbestimmungen: Die Anlage muss während der Gewährleistungszeit mindestens halbjährlich vom Anlagenerrichter überprüft und ein Protokoll darüber erstellt werden.

259

Ausschreibung

Abrechnung: Die Verrechnung erfolgt nach dem tatsächlichen Ausmaß der trockengelegten Mauern, unabhängig von der Mauerwerksart. Ergänzende Angaben: angebotenes System: Elektroden: Steuergeräte:

02.0502

Mauerwerksabdichtung elektrophys. Verfahren Abdichtung des Mauerwerkes gegen kapillaren Feuchtigkeitsaufstieg mittels elektrophysikalisch aktivem Verfahren. Abgerechnet je Meter Wandlänge, unabhängig von der Wanddicke. Öffnungen bis 1 Meter Breite werden nicht abgezogen.

02.0503

Aufzahlung zusätzliche Anode Aufzahlung für eine zusätzliche Anode (positive Elektrode) bei Kaskadenschaltung.

02.0504

M1

Aufzahlung Anodenschutz Aufzahlung für das Überspannen der Anoden-Elektrodenschlitze mit einem 20 cm breiten Kunststoffgitter.

02.0506

M1

Aufzahlung Kathode als Stabelektrode Aufzahlung für die Ausbildung der Kathoden (negative Elektrode) als Stabelektroden.

02.0505

M1

M1

Schlitze Verbindungskabel Schlitze fräsen/stemmen für die Verbindungskabel der Elektroden für Wandöffnungen größer 1 Meter (z.B. bei Türübergängen). Inklusive Verbindungskabel.

02.0506A

Schlitze Verbindungskabel – geheftet Verbindungskabel im Schlitz punktweise anheften.

02.0506B

M1

Schlitze Verbindungskabel – verputzt Verbindungskabel im Schlitz verputzen. Putz nach Wahl des AG.

02.0507

M1

Zuleitung Steuergerät Schlitze fräsen/stemmen für die Verbindungskabel der Elektroden zum Steuergerät. Inklusive Kabel der Zuleitung.

02.0507A

Zuleitung – geheftet Verbindungskabel im Schlitz punktweise anheften.

02.0507B

M1

Zuleitung – verputzt Verbindungskabel im Schlitz verputzen. Putz nach Wahl des AG.

02.0508

Steuergerät ST

Liefern und versetzen notwendiger Steuergeräte auf Putz.

02.0509

M1

Wartungsvertrag Wartungsvertrag für eine halbjährliche Überprüfung der installierten Anlage nach Fertigstellung. Die Überprüfung erfolgt durch eine autorisierte Fachkraft des Systemherstellers. Abgerechnet pro Überprüfung. Ausführungsdetails, Ausschreibung

ST 260

03

Flankierende Baumaßnahmen

03.01

Mauerwerksentfeuchtung

03.0101

Vorbemerkungen Mauerwerksentfeuchtung Nach Durchführung der Horizontal- und Vertikalabdichtungsarbeiten sowie nach Entfernen des Altputzes und nach einer eventuellen Durchführung der mechanischen Mauerschadsalzreduktion soll der Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerkes oberhalb der eingebrachten Horizontalabdichtung auf unter 20 % reduziert werden. Der Vorteil liegt darin, dass unmittelbar nach Durchführung der Mauerwerksentfeuchtung verputzt werden kann.

03.0102

Bieterangaben Mauerwerksentfeuchtung Benötigter elektrischer Anschlusswert: Geschätzter Zeitaufwand in Wochen:

03.0103

kW

Mauerwerksentfeuchtung Heizstabtechnik Im zu entfeuchtenden Mauerwerk wird zunächst ein entsprechender Bohrlochraster (Bohrlochdurchmesser max. 20 mm, Bohrlochabstand 30-40 cm) errichtet. In diese Bohrlöcher werden Heizstäbe eingebracht. Die Heizstäbe werden nach Reduktion des Durchfeuchtungsgrades auf < 20 % entfernt und die Bohrlöcher kraftschlüssig verschlossen. Nebenleistungen: Alle erforderlichen Nebenleistungen (Herstellen der Bohrlöcher, Entfernen von Baurestmassen, Anlieferung des Heizstäbe, Verschließen der Bohrlöcher etc.) sind in den Pauschalbetrag einzukalkulieren. Weiters sind auch Schutzmaßnahmen (Aufstellen von Schaltafeln) im Bereich der zu entfeuchtenden Wandﬂächen in den Pauschalbetrag einzurechnen, um die Verletzungsgefahr von Passanten zu vermeiden! Folgeschäden: Der AN haftet für Schäden an der Bausubstanz, die durch die Entfeuchtungstätigkeit verursacht werden. Abrechnung: Nach m² Ansichtsﬂäche in Abhängigkeit der Wanddicke und des Wandmaterials.

03.0103A

Heizstabtechnik, bis 60 cm, ZMK Mauerwerksentfeuchtung mittels Heizstabtechnik Wanddicke bis 60 cm, Ziegelmauerwerk.

03.0103B

Heizstabtechnik, 61–90 cm, ZMK Mauerwerksentfeuchtung mittels Heizstabtechnik Wanddicke von 61–90 cm, Ziegelmauerwerk.

03.0103C

M2

Heizstabtechnik, bis 60 cm, SMK Mauerwerksentfeuchtung mittels Heizstabtechnik Wanddicke bis 60 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

261

M2

Heizstabtechnik, über 150 cm, ZMK Mauerwerksentfeuchtung mittels Heizstabtechnik Wanddicke über 150 cm, Ziegelmauerwerk.

03.0103F

M2

Heizstabtechnik, 121–150 cm, ZMK Mauerwerksentfeuchtung mittels Heizstabtechnik Wanddicke von 121-150 cm, Ziegelmauerwerk.

03.0103E

M2

Heizstabtechnik, 91–120 cm, ZMK Mauerwerksentfeuchtung mittels Heizstabtechnik Wanddicke von 91–120 cm, Ziegelmauerwerk.

03.0103D

M2

Ausschreibung

M2

03.0103G

Heizstabtechnik, 61–90 cm, SMK Mauerwerksentfeuchtung mittels Heizstabtechnik Wanddicke von 61-90 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

03.0103H

Heizstabtechnik, 91–120 cm, SMK Mauerwerksentfeuchtung mittels Heizstabtechnik Wanddicke von 91-120 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

03.0103I

M2

Heizstabtechnik, über 150 cm, SMK Mauerwerksentfeuchtung mittels Heizstabtechnik Wanddicke über 150 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

03.0104

M2

Heizstabtechnik, 121–150 cm, SMK Mauerwerksentfeuchtung mittels Heizstabtechnik Wanddicke von 121-150 cm, Mischmauerwerk oder Steinmauerwerk.

03.0103J

M2

M2

Mauerwerksentfeuchtung Mikrowellentechnik Im zu entfeuchtenden Mauerwerk wird zerstörungsfrei durch die Bestrahlung mit Mikrowellen das Mauerwerk erwärmt und durch das erhöhte Dampfdruckgefälle eine Wandaustrocknung bewirkt. Nebenleistungen: Alle erforderlichen Nebenleistungen (Anlieferung und Abtransport der Anlage, Aufbau der Laufbahnen, Abdecken der Wandﬂächen, die nicht bestrahlt werden sollen, Sicherheitsabdeckungen, Programmierung, Probelauf und Inbetriebnahme etc.) sind in die Einheitspreise einzukalkulieren. Weiters sind alle Schutzmaßnahmen im Bereich der zu entfeuchtenden Wandﬂächen sowie die Betreuung der Mauerwerksentfeuchtung in die Einheitspreise einzurechnen. Nicht einzurechnen sind Abbrucharbeiten am Verputz. Folgeschäden: Der AN haftet für Schäden an der Bausubstanz, die durch die Entfeuchtungstätigkeit verursacht werden. Abrechnung: Nach m² Ansichtsﬂäche in Abhängigkeit der Wanddicke.

03.0104A

Mikrowellentechnik, bis 60 cm Mauerwerksentfeuchtung mittels Mikrowellentechnik Wanddicke bis 60 cm.

03.0104B

Mikrowellentechnik, 61–90 cm Mauerwerksentfeuchtung mittels Mikrowellentechnik Wanddicke von 61-90 cm.

03.0104C

M2

Mikrowellentechnik, 121–150 cm Mauerwerksentfeuchtung mittels Mikrowellentechnik Wanddicke von 121-150 cm.

03.0104E

M2

Mikrowellentechnik, 91–120 cm Mauerwerksentfeuchtung mittels Mikrowellentechnik Wanddicke von 91-120 cm.

03.0104D

M2

M2

Mikrowellentechnik, über 150 cm Mauerwerksentfeuchtung mittels Mikrowellentechnik Wanddicke über 150 cm.

03.02

Schadsalzreduktion

03.0201

Sandstrahlen

M2

Mechanische Mauerschadsalzreduktion durch Strahlen der vom Altputz befreiten Wandoberﬂächen mit Aluminiumsilikat. w Entfernen der sich in den Poren beﬁndlichen Salzkristalle durch Abstrahlen mit gewaschenem Aluminiumsilikat (Körnung 1–3 mm), um die Verdunstung der Restfeuchtigkeit über der Horizontalabdichtung zu beschleunigen. Ausführungsdetails, Ausschreibung

262

w Das Abstrahlmaterial sowie die sich darin beﬁndlichen Schadsalzkristalle sind sofort mit dem Bauschutt zu entfernen. Abgerechnet wird nach m² Wandansichtsﬂäche. Anfallender Schutt und auch Abbruchmaterial werden Eigentum des AN und sind ohne gesonderte Vergütung von der Baustelle zu entfernen und vorschriftsgemäß zu entsorgen.

03.03

Mauerwerksreparatur

03.0301

Mauerwerksreparatur

M2

Reparatur des Bestandsmauerwerkes unabhängig von der Mauerwerksart durch Austorkretieren der geschädigten Bereiche mit Torkret-Spritzbeton (inkl. Quellmittel, Anpressdruck ~6 bar) unter Verwendung des vorhandenen Mauersteinmateriales. Abgerechnet nach der Ansichtsﬂäche des reparierten Mauerwerkes.

03.0301A

Mauerwerksreparatur – 30 cm M2

Mauerwerksreparatur bis 30 cm Wandtiefe

03.0301B

Mauerwerksreparatur – 60 cm M2

Mauerwerksreparatur bis 60 cm Wandtiefe

03.0301C

Mauerwerksreparatur – 90 cm M2

Mauerwerksreparatur bis 90 cm Wandtiefe

03.0302

Hohlraumverfüllung Hohlraumverfüllungen in Ziegel-, Misch- oder Steinmauerwerk als Vorarbeiten für die Horizontalabdichtung sind nach Erfordernis unter detaillierter Protokollierung der Leistung über Anweisung der ÖBA durchzuführen. Ausführungsbeschreibung: w Herstellen von Kernbohrungen im Trockenbohrverfahren (Bohrkronendurchmesser 50 mm, Neigung des Bohrloches ca. 30° nach unten). w Ausfüllen der Hohlräume mit Flüssigtorkret (Korngröße max. 3 mm, Auspressdruck max. 2 bar). Die Abrechnung erfolgt nach Materialverbrauch, Masse der Bindemittel und Zuschlagstoffe, im trockenen Zustand. Einzukalkulieren sind alle beschriebenen Leistungen inklusive der Bohrungen.

04

Vertikalabdichtungen

04.01

Bituminöse Abdichtung

04.0101

Vertikale Winkelanschlussabdichtung

KG

Vertikale Winkelanschlussabdichtung im Innenbereich oder im Außenbereich. Aufgrund von Niveauunterschieden der horizontalen Mauerwerksabdichtung und der tiefer liegenden Fußbodenoberkante bzw. der tiefer liegenden Geländeoberkante ist eine vertikale Winkelanschlussabdichtung herzustellen und zwar:

w Reinigen des Mauerwerkes im Bereich der vertikalen Winkelanschlussabdichtung. w Herstellen eines Glattstriches mittels eines sulfatbeständigen Zementmörtels. w Aufbringen eines Emulsionsgrundanstriches als Haftbrücke und zur Reststaubbindung.

w Herstellen der vertikalen Winkelanschlussabdichtung mit einer bituminösen Abdichtungsbahn z.B.

263

Ausschreibung

(oder Gleichwertigem) im Flämmverfahren.

M2

Abgerechnet wird nach m² Ansichtsﬂäche. Die gesamte unter dieser Position beschriebene Leistung ist je m² Ansichtsﬂäche anzubieten. Angebotenes Material:

04.0102

Bituminöse Vertikalabdichtung

LBH 12.13

Bituminöse Vertikalabdichtung im Innenbereich oder im Außenbereich. Es sind die nachfolgenden Arbeiten in die Einheitspreise einzukalkulieren:

w Reinigen des Mauerwerkes im Bereich der vertikalen Abdichtung. w Herstellen eines Glattstriches mittels eines Zementmörtels, bei hoher Schadsalzbeanspruchung ist ein sulfatbeständiger Zement zu verwenden.

w Aufbringen eines Emulsionsgrundanstriches als Haftbrücke und zur Reststaubbindung. w Herstellen der vertikalen Bitumenabdichtung, bestehend aus kunststoffmodiﬁzierten Bitumenbahnen GV45 (oder Gleichwertigem) im Flämmverfahren aufgebracht, inklusive der Anbindung an die horizontale Mauerwerksabdichtung oder eine andere Flächenabdichtung. Abgerechnet wird nach m² Ansichtsﬂäche. Die gesamte unter dieser Position beschriebene Leistung ist je m² Ansichtsﬂäche anzubieten. Die Kosten für eine Gerüstung sind in die Einheitspreise einzurechnen und werden nicht gesondert vergütet. Angebotenes Material:

04.0102A

Bituminöse Vertikalabdichtung 1-lagig Vertikalabdichtung aus 1 Lage kunststoffmodiﬁzierter Abdichtungsbahn GV 45 (oder Gleichwertigem)

04.0102B

Bituminöse Vertikalabdichtung 2-lagig Vertikalabdichtung aus 2 Lagen kunststoffmodiﬁzierter Abdichtungsbahn GV 45 (oder Gleichwertigem)

04.0102C

M2

Bituminöse Vertikalabdichtung 3-lagig Vertikalabdichtung aus 3 Lagen kunststoffmodiﬁzierter Abdichtungsbahn GV 45 (oder Gleichwertigem)

04.0103

M2

M2

Aufzahlung Putzträger Aufzahlung auf die Position „bituminöse Vertikalabdichtung“ für die Anbringung eines Putzträgers als Putzgrund.

04.0103A

Putzträger – Sandelung Anbringung einer Sandelung auf der Abdichtung mit Quarzsand als Putzgrund inklusive Haftvermittler.

04.0103B

Putzträger – Staußziegelgewebe Anbringung eines Staußziegelgewebes auf der Abdichtung als Putzgrund. Das Ziegelgewebe ist in die noch weiche Bitumenabdichtung einzudrücken.

04.0104

M2

Aufzahlung Perimeterdämmung

M2

LBH 12.1501

Aufzahlung auf die Position „bituminöse Vertikalabdichtung“ für die Anbringung einer Perimeterdämmung (XPS-G) als Schutzlage. Platten mit Stufenfalz und eingefrästen Drainrillen.

04.0104A

Perimeterdämmung 8 cm

04.0104B

Perimeterdämmung 10 cm

M2

Perimeterdämmung XPS-G mit 8 cm Dicke.

M2

Perimeterdämmung XPS-G mit 10 cm Dicke.

Ausführungsdetails, Ausschreibung

264

04.0104C

Perimeterdämmung 10 cm Perimeterdämmung XPS-G mit 10 cm Dicke.

04.0104D

M2

Aufzahlung Filtervlies Aufzahlung auf die Position „bituminöse Vertikalabdichtung“ für die Anbringung eines Filtervlieses (z.B. Polyfelt TS 50 oder Gleichwertiges) als Abdichtungsschutz bzw. vor einer Perimeterdämmung.

04.0105

Maler- und Verputzarbeiten

05.01

Verputzarbeiten

M2

Siehe auch Standardleistungsbeschreibungen, erforderliche Positionen können sein:

w w w w w w w w

05.0101

Schutzabdeckung Untergrundvorbereitungen Putzträger, Putzarmierungen Innenputzarbeiten Fassadenputzarbeiten Vollwärmeschutzfassaden Putzinstandsetzungen Putzfugen, Abschlüsse, Sockelproﬁle

Sanierputz Herstellen eines Sanierputzes gemäß ÖNORM B3345 und nach den Richtlinien des Herstellers, bestehend aus einem Saniervorspritzer, einem Sanierausgleichsmörtel und einem Sanierputzmörtel N bzw. L mit der geforderten Mindestputzdicke. Die Oberﬂächenausbildung erfolgt nach Angaben des AG bzw. ist dem vorhandenen Altputz anzugleichen. In den Einheitspreis sind sämtliche Nebenleistungen, die für die Putzaufbringung erforderlich sind, sowie das Entfernen der Baurestmassen einzurechnen.

05.0101A

Sanierputz N Herstellen eines Sanierputzsystems mit Saniervorspritzer, Sanierausgleichsmörtel und Sanierputz N, Putzdicke 2 cm.

M2

Angebotenes System:

05.0101B

Aufzahlung Sanierputz N – Mehrdicke je 1 cm Aufzahlung auf die Mehrdicke des Sanierputzmörtels N je 1 cm Putzstärke.

05.0101C

Sanierputz L Herstellen eines Sanierputzsystems mit Saniervorspritzer, Sanierausgleichsmörtel und Sanierputz L (wärmedämmende Eigenschaften), Putzdicke 3 cm. Angebotenes System:

05.0101D

M2

Aufzahlung Saniersockelputz – Mehrdicke je 1 cm Aufzahlung auf die Mehrdicke des Sockelputzmörtels 1 cm Putzstärke.

265

M2

Saniersockelputz Herstellen eines Sanierputzsystems mit Saniervorspritzer und Sockelputzmörtel (verringerte kapillare Saugfähigkeit), Putzdicke 2 cm. Angebotenes System:

05.0101F

M2

Aufzahlung Sanierputz L – Mehrdicke je 1 cm Aufzahlung auf die Mehrdicke des Sanierputzmörtels L je 1 cm Putzstärke.

05.0101E

M2

Ausschreibung

M2

05.0101G

Sanierfeinputz Herstellen einer vorgegebenen Oberﬂächenstruktur durch Aufbringung eines Sanierfeinputzmörtels, abgestimmt auf das Sanierputzsystem. Angebotenes System:

05.0102

M2

Zementputz Herstellen eines Zementputzes im Sockelbereich. Die Putzdicke muss mindestens 3 cm betragen. Die Oberﬂächenausbildung erfolgt nach Angaben des AN bzw. ist dem vorhandenen Altputz anzugleichen. In den Einheitspreis sind sämtliche Nebenleistungen, die für die Putzaufbringung erforderlich sind, sowie das Entfernen der Baurestmassen einzurechnen.

05.0102A

Zementputz M2

Herstellen eines Zementputzes im Sockelbereich.

05.0102B

Aufzahlung Zementputz-Mehrdicke je 1 cm Aufzahlung auf eine Mehrdicke des Zementputzes je 1 cm Putzstärke.

05.0102C

Zementputz sulfatbeständig Herstellen eines sulfatbeständigen Zementputzes im Sockelbereich.

05.0102D

M2

Aufzahlung Zementputz sulfatbeständig – Mehrdicke je 1 cm Aufzahlung auf eine Mehrdicke des sulfatbeständigen Zementputzes je 1 cm Putzstärke.

05.02

M2

M2

Malerarbeiten Siehe auch Standardleistungsbeschreibungen, erforderliche Positionen können sein: w Schutzabdeckung w Untergrundvorbereitungen w Beschichtungen

05.0201

Farbanstrich Innenbereich Aufbringen eines Farbanstriches im Innenbereich. Es ist eine Mineralfarbe aufzubringen, wobei eine w Kalkfarbe w Silikatfarbe w Silikonharzfarbe mit einer diffusionsäquivalenten Luftschichtdicke c 0,10 m verwendet werden soll. Die Farbgebung erfolgt nach Angaben des AG. Abgerechnet wird nach m² Ansichtsﬂäche. Die gesamte unter dieser Position beschriebene Leistung ist je m2 Ansichtsﬂäche anzubieten und beinhaltet alle Nebenleistungen und Vorarbeiten. Angebotener Farbanstrich:

05.0201A

Farbanstrich innen M2

Farbanstrich mit Mineralfarbe im Innenbereich.

05.0201B

Aufzahlung Farbanstrich innen – 2-färbig M2

Aufzahlung auf 2-färbige Ausführung des Farbanstriches.

05.0201C

Aufzahlung Farbanstrich innen – 3-färbig M2

Aufzahlung auf 3-färbige Ausführung des Farbanstriches.

05.0202

Farbanstrich Außenbereich Aufbringen eines Farbanstriches im Außenbereich. Es ist eine Mineralfarbe aufzubringen, wobei eine w Kalkfarbe w Silikatfarbe Ausführungsdetails, Ausschreibung

266

w Silikonharzfarbe mit einer diffusionsäquivalenten Luftschichtdicke c 0,10 m verwendet werden soll. Die Farbgebung erfolgt nach Angaben des AG. Abgerechnet wird nach m² Ansichtsﬂäche ohne Berücksichtigung der Fassadengliederung. Die gesamte unter dieser Position beschriebene Leistung ist je m2 Ansichtsﬂäche anzubieten und beinhaltet alle Nebenleistungen und Vorarbeiten. Angebotener Farbanstrich:

05.0202A

Farbanstrich außen M2

Farbanstrich mit Mineralfarbe im Außenbereich.

05.0202B

Aufzahlung Farbanstrich außen – 2-färbig M2

Aufzahlung auf 2-färbige Ausführung des Farbanstriches.

05.0202C

Aufzahlung Farbanstrich außen – 3-färbig M2

Aufzahlung auf 3-färbige Ausführung des Farbanstriches.

Werkvertragsnorm – ÖNORM B 2202

6|3

Die Werkvertragsnorm B 2202 enthält Vertragsbestimmungen für die Ausführung von Arbeiten gegen aufsteigende Feuchtigkeit bei der Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk durch: t t t

mechanische Verfahren, Injektionsverfahren, elektrophysikalische Verfahren.

Enthalten sind hauptsächlich ergänzende Bestimmungen zu den ÖNORMEN: Verfahrensnorm ÖNORM A 2050 [216]: Vergabe von Aufträgen und Leistungen – Ausschreibung, Angebot und Zuschlag. Werkvertragsnormen ÖNORMEN B 2110 [217], B 2117 [218], B 2118 [219]: Allgemeine Vertragsbestimmungen für Bauleistungen. Anwendungsbereich: „Diese ÖNORM enthält Verfahrens- und Vertragsbestimmungen für die Ausführung der Arbeiten an bestehendem Mauerwerk nach den in der ÖNORM B 3355-2 beschriebenen Verfahren, die der Verhinderung oder Begrenzung des kapillaren Aufsteigens von Feuchtigkeit dienen, sowie für ﬂankierende Maßnahmen im Rahmen der Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk gemäß ÖNORM B 3355-3.“ [ÖNORM B 2202: Pkt. 1]

Ausschreibung, Angebote

6|3|1

Grundsätzlich sind die Angebote und Ausschreibungen nach den ÖNORMEN A 2050 und B 2110 sowie weiterer einschlägiger Normen und Gesetze zu erstellen.

Angaben zum Leistungsverzeichnis Die ÖNORM B 2110:2002 [217] 217]] enthält in den Abschnitten 4.2.1 bis 4.3.7 folgende Angaben: „4.2.1

267

Soweit in Werkvertragsnormen und ÖNORMEN technischen Inhaltes keine Angaben enthalten sind, sind erforderlichenfalls solche zu machen über: 1. Sicherheits- und Gesundheitsschutzplan 2. Umfang von Bewachung und Versicherung der Bauleistung

Werkvertragsnorm – ÖNORM B 2202

6|3|1|1

3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 4.2.2 4.2.3

4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.2.7

Situierung der Baustelle, Baustelleneinrichtung Zu- und Abfahrtswege, Benützbarkeit Vorschriften betreffend den Umweltschutz Absteckungen, deren Versicherung und Kostentragung Beistellungen durch den AG von Arbeitskräften, Stoffen, Gegenständen Beistellungen durch den AN, z.B. Bauaufsicht Mengengarantien für Gesamt- oder Teilleistungen vorhandene Einbauten Vorkehrungen zur Vermeidung einer Gefährdung der Nachbarschaft Führung eines Baubuches durch AG und/oder Bautagesberichten durch AN Aufstellung von Tafeln Teilleistungen für Teilschlussrechnungen Zahlungsplan Datenträgeraustausch, automationsunterstützte Abrechnung Beistellung von Geräten

Anzuführen sind alle Umstände, die für die Ausführung der Leistung von Bedeutung sind wie: Erschwernisse, Erleichterungen, behördliche Auﬂagen etc. Auf eine Übereinstimmung der Ausschreibung mit Plänen und Zeichnungen ist besonders zu achten. Auf auffällige Abweichungen ist in geeigneter Form aufmerksam zu machen. Für angehängte Regieleistungen sind eigene Abschnitte vorzusehen. Ist die Verwendung von gebrauchten Stoffen vorgesehen, ist dies im LV oder Angebot anzugeben. Vertragliche Festlegung von erforderlichen Überprüfungen vom AN, beizustellende Unterlagen durch befugte Personen. Abschluss einer besonderen Versicherung (z.B. Bauwesenversicherung) durch den AG besonders im Hinblick auf Haftungsfragen bei historischen Objekten.“

In Ergänzung der ÖNORM B 2110:2002 [217], Abschnitte 4.2.1 bis 4.2.7 sind gemäß ÖNORM B 2202 in den Ausschreibungen Angaben zu machen über: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

6|3|1|2

Sanierungsziel und vorhandenes Sanierungskonzept statische Berechnungen erschwerte Zugänglichkeit von Arbeitsräumen Art und Umfang von Beweissicherungen bekannte Lage von Einbauten und Leitungen Kontrolle der Wirksamkeit der ausgeschriebenen Maßnahmen Niveauänderungen innerhalb der Abdichtungsbereiche vorgesehene ﬂankierende Maßnahmen und deren Ausführungszeitraum geforderte Verfahrensbeschreibungen

Leistungspositionen Für den Aufbau der Leistungsverzeichnisse sind die Bestimmungen der ÖNORM B 3355 zu beachten. Funktionskontrollen sind gesondert zu erfassen. „Das Leistungsverzeichnis ist gemäß ÖNORMEN B 2202, B 3355-2 und B 3355-3 auszuarbeiten, wobei auch die Überwachung der Ausführung und die Kontrolle der Wirksamkeit der Maßnahmen zu berücksichtigen sind. Bei Ausarbeitung des Leistungsverzeichnisses durch Dritte sollten die Unterlagen vom Ersteller des Sanierungskonzeptes überprüft werden und nach Möglichkeit auch die technische Angebotsprüfung erfolgen.“ [ÖNORM B 3355-1: Pkt. 6.5]

Ausführungsdetails, Ausschreibung

268

Die ÖNORM B 2110 enthält in Abschnitt 4.2.8 folgende erforderlichenfalls zu setzende Leistungspositionen (auszugsweise): 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Entsorgung von am Erfüllungsort angetroffenem gefährlichem Abfall Trennung und Entsorgung von Baurestmassen Beschaffung von Unterlagen, die gesondert vergütet werden Herstellung, Benutzbarmachung, Erhaltung von Zufahrten zur Baustelle Maßnahmen zur Feststellung und der Verlegung von Leitungen Zusätzliche Leistungen für den Fall der Weiterarbeit während winterlichem Schlechtwetter Benützung von Anlagen oder Teilen davon vor der vertraglich vereinbarten Übernahme durch den AG.

In Ergänzung der ÖNORM B 2110, Abschnitt 4.2.8, sind gemäß ÖNORM B 2202 in den Leistungsverzeichnissen Positionen vorzusehen über: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Entfernen und Anbringen von Sockelverkleidungen Entfernen des Altputzes und Auskratzen der Fugen Freilegen von Leitungen Abdichten von An- und Abschlüssen, Durchdringungen etc. Anbinden an Vertikalabdichtungen Verfestigen von lockerem Gefüge im Fugenbereich

Vom Auftraggeber zu erbringende Leistungen

6|3|1|3

Bauseitig sind durch den Auftraggeber nachfolgende Voraussetzungen für eine Leistungserbringung durch den Auftragnehmer zu schaffen: 1. 2. 3. 4. 5.

Bauwerksdiagnose gemäß ÖNORM B 3355-1 Festlegung der Zuständigkeit für die ﬂankierenden Maßnahmen allfällige Inanspruchnahme fremder Grundstücke elektrische Trennung von metallischen Einbauten bei elektrophysikalischen Verfahren elektrischer Anschluss für Steuergeräte bei elektrophysikalischen Verfahren

Bauleistungen, Vertragsbestimmungen

6|3|2

Die Bestimmungen der ÖNORM B 2110 sind Vertragsbestandteil.

Stoffe

6|3|2|1

Wenn die Ausschreibung oder das Angebot nichts anderes bestimmen, umfassen die Leistungen auch die Lieferung der zugehörigen Stoffe. Stoffe, die der AN beizustellen hat, müssen, sofern nicht anders festgelegt, ungebraucht und neuwertig sein. Die zu verwendeten Stoffe müssen den einschlägigen ÖNORMEN oder Zulassungen oder europäischen Zertiﬁkationen entsprechen. Bei nicht geregelten Werkstoffen sind die Stoffeigenschaften durch Zeugnisse akkreditierter Prüfanstalten oder durch österreichische Prüfzeugnisse nachzuweisen. Die Abdichtungsmaterialien müssen dem Sanierungsziel und dem Sanierungskonzept entsprechen. Bei Verwendung von Stahlblechen sind mindestens solche aus austenitischem Stahl nach DIN 17440, Werkstoffnummer 1.4571, zu verwenden. 269

Werkvertragsnorm – ÖNORM B 2202

Für die elektrotechnische Ausrüstung von Anlagen sind die Bestimmungen des Elektrotechnikgesetzes und diesbezügliche Verordnungen zu beachten.

6|3|2|2

Ausführung Die Durchführung der vorgesehenen Verfahren hat grundsätzlich gemäß ÖNORM B 3355-2 und B 3355-3 zu erfolgen und den jeweiligen statischen Erfordernissen zu entsprechen. Mechanische Verfahren t t t t t

UV- und temperaturempﬁndliche Stoffe sind vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen. Die Mauerwerkstemperatur darf während der Einbringung von Mörtel +5° C nicht unterschreiten. Trennfugen müssen über den vollen Querschnitt kraftschlüssig ausgebildet werden. Sperrschichten sind an die Flächen- und Vertikalabdichtungen funktionsgerecht anzubinden. Der Überstand der Abdichtungseinlagen über die Wandoberﬂäche bei bituminösen Einlagen hat mindestens 5 cm und bei starren Einlagen mindestens 1 cm zu betragen.

Injektionsverfahren t t t t

Injektionsstoffe dürfen nicht aus dem abzudichtenden Mauerwerksbereich abﬂießen. Die Mauerwerkstemperatur darf während der Einbringung und der Abbindezeit des Injektionsmittels +5° C nicht unterschreiten. Bei statischem Erfordernis sind nach Beendigung der Abdichtungsarbeiten die Bohrlöcher mit Dichtmörtel zu verfüllen. Die Bohrlochabstände sind gemäß Bohrlochschema mit einer Toleranz von q2 cm auszuführen.

Elektrophysikalische Verfahren t t t

t

6|3|2|3

Die Mauerwerkstemperatur darf während der Einbringung und Abbindezeit des Mörtels +5° C nicht unterschreiten. Die Messdosen sind so anzuordnen, dass die Anlage abschnittsweise überprüft werden kann. Ein Montageplan mit Angabe der Lage der Elektroden, der Messdosen, der Steuergeräte und der Leitungsführung sowie der Wartungsanleitung ist zu übergeben. Eine Überprüfung der Anlage auf Funktionsfähigkeit (Potenzialmessung, Stromdurchgang) hat bei der Übergabe zu erfolgen.

Prüf- und Warnpﬂicht „Der AN hat die Pﬂicht, die ihm vom AG zur Verfügung gestellten Ausführungsunterlagen, erteilten Anweisungen, beigestellten Materialien und beigestellten Vorleistungen anderer AN des AG so bald wie möglich zu prüfen und die auf Grund der ihm zumutbaren Fachkenntnis bei Anwendung pﬂichtgemäßer Sorgfalt erkennbaren MänAusführungsdetails, Ausschreibung

270

gel und die begründeten Bedenken gegen die vorgesehene Art der Ausführung dem AG unverzüglich schriftlich mitzuteilen. Der AN hat sich vor Inangriffnahme seiner Leistungen vom ordnungsgemäßen Zustand etwa bereits fertig gestellter Leistungen unter Anwendung pﬂichtgemäßer Sorgfalt zu überzeugen. Unterlässt der AN die Mitteilung oder trifft der AG keine Entscheidung, so haftet jeder für die Folgen seiner Unterlassung. Trägt der AG den begründeten Bedenken nicht Rechnung und treten Schäden auf, die auf die aufgezeigten Mängel zurückzuführen sind, so ist der AN für diese Schäden von seiner Haftung befreit.“ [Auszüge aus ÖNORM B 2110: Pkt. 5.9.1]

Ergänzend zu den Bestimmungen der ÖNORM B 2110 gilt: Der AN hat eine Überprüfung des vorhandenen Untergrundes unter Berücksichtigung der vorgesehenen Ausführungsart mit branchenüblichen, einfachen Methoden vorzunehmen. Zu prüfen sind insbesondere: t t t t t

Durchführbarkeit des Sanierungskonzeptes Durchfeuchtung und Mauerschadsalze Ebenheit der An- und Abschlussﬂächen Höhenlage (z.B. in Bezug auf die Dichtungsebenen und Anschlüsse) fehlende Entwässerungseinrichtungen und ﬂankierende Maßnahmen.

Eingehende technologische oder chemische Untersuchungen gehören nicht zur Prüfpﬂicht des AN.

Nebenleistungen Folgende Nebenleistungen sind mit den vereinbarten Preisen abgegolten: 1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Herstellen und Erhalten erforderlicher Waagrisse Prüfung von vorhandenen Waagrissen Beistellen und Instandhalten der Schutz- und Sicherheitsvorkehrungen alle sonstigen Vorsorgen zu Schutze des Lebens und der Gesundheit Zubringen von Wasser, Gas und Strom von den vom AG auf der Baustelle zur Verfügung gestellten Anschlussstellen zu den Verwendungsstellen. Beistellen und Instandhalten erforderlicher Kleingeräte, Kleingerüste und Werkzeuge Abladen und Transport zur Lagerstelle der für die eigenen Arbeiten angelieferten Stoffe übliche Sicherungen der eigenen Arbeiten Beseitigung aller von den eigenen Arbeiten herrührenden Verunreinigungen, Abfälle und Stoffrückstände sonstige die technische Ausführung bedingende Leistungen erforderliche Sicherheitsdatenblätter Übergabeprotokoll samt den Ergebnissen aller erforderlicher Messungen Nebenleistungen gemäß ÖNORM B 2110:2002, Pkt. 5.20.2.3 t t

271

Erwirken der erforderlichen Bewilligungen und behördlichen Genehmigungen, soweit dies dem AN obliegt Beistellung und Erhaltung der Absteckzeichen während der Ausführung der eigenen Leistungen

Werkvertragsnorm – ÖNORM B 2202

6|3|2|4

t t t

6|3|2|5

Messungen für die Ausführung und Abrechnung der eigenen Leistungen, einschließlich der Beistellung aller erforderlicher Messgeräte Maßnahmen im Rahmen der öffentlich-rechtlichen Bauführer-Funktion, wenn dem AN auch die Bauführertätigkeit übertragen wurde Schlussarbeiten: Die vom AG beigestellten Arbeitsplätze, Lagerräume und Zufahrten sind vom AN, soweit technisch möglich und wirtschaftlich zumutbar, in den früheren Zustand zu versetzen.

Abrechnung Die Ausmaßfeststellung hat grundsätzlich nach der Natur zu erfolgen. Die Rundung der Längen- und Flächenmaße erfolgt auf zwei Dezimalstellen. Längenmaß: t An- und Abschlüsse an bestehende Vertikalabdichtungen, getrennt nach Art und Abmessung t Freilegen von Leitungen t bei elektrophysikalischen Verfahren die sanierten Wandabschnitte, unabhängig von der Wanddicke, Wandöffnungen bis 1 m Breite werden nicht abgezogen Flächenmaß: t bei mechanischen Verfahren die Schnittﬂäche, getrennt nach Wanddicken und Wandmaterial t bei Mauerwerksinjektionen die Grundrissﬂäche t bei Sanierung bestehenden Mauerwerks die Ansichtsﬂäche, getrennt nach Wanddicken und Material Stück: t abgedichtete Durchdringungen u.dgl., getrennt nach Art und Größe t bei elektrophysikalischen Verfahren die Anzahl der Steuergeräte Die ausgeführten Leistungen sind mit den ermittelten Ergebnissen der Aufmaßfeststellung abzurechnen.

6|3|2|6

Gewährleistung, Sicherstellung Es gelten die Bestimmungen der ÖNORM B 2110. Die Gewährleistungsfrist beträgt 10 Jahre. „Der AN leistet Gewähr, dass seine Leistungen die im Vertrag ausdrücklich bedungenen und die gewöhnlich vorausgesetzten Eigenschaften haben und den anerkannten Regeln der Technik entsprechen. Die Gewährleistung des AN wird durch das Bestehen einer Überwachung seitens des AG nicht eingeschränkt. Der AG hat dem AN Mängel, die nicht bereits bei der Übernahme beanstandet wurden, ehestens nach Bekanntwerden, längstens jedoch innerhalb der vereinbarten Gewährleistungsfrist schriftlich bekannt zu geben (Mängelrüge). Die gerügten Mängel können auch noch innerhalb eines Jahres nach Ablauf der Gewährleistungsfrist gerichtlich geltend gemacht werden. Die Gewährleistungsfrist beginnt mit der Übernahme der Leistung. Wesentliche Mängel sind Mängel, die den vereinbarten Gebrauch der Leistung verhindern, sowie das Fehlen von ausdrücklich zugesicherten Leistungen. Ausführungsdetails, Ausschreibung

272

Tritt ein wesentlicher, behebbarer Mangel auf, ist der AN verpﬂichtet, diesen auf seine Kosten innerhalb einer vom AG gesetzten, angemessenen Frist zu beheben. Nach Ablauf der gesetzten Frist kann der AG den Mangel auf Kosten des AN selbst beheben oder durch Dritte beheben lassen. Ist die Behebung eines Mangels für den AG zur Abwendung eines gewichtigen Nachteiles dringend notwendig und ist eine sofortige Behebung durch den AN nicht möglich, hat der AG das Recht, den Mangel sofort selbst zu beheben oder durch Dritte beheben zu lassen. Mit dem Tag der erfolgten Behebung eines Mangels beginnen die Fristen (Gewährleistungsfrist) für jene Teile der Leistung neu zu laufen, die an die Stelle der mangelhaften Leistung treten. Wird jedoch durch einen solchen Mangel der vertragsgemäße Gebrauch auch anderer Teile oder der Gesamtleistung verhindert, so verlängern sich die Fristen für diese Teile oder für die Gesamtleistung um die Zeit der Verhinderung.“ [Auszüge aus ÖNORM B 2110, Pkt. 2.44]

Übernahme

6|3|2|7

„Mit der Übernahme durch den AG gilt die Leistung als erbracht. Die Übernahme kann unter Einhaltung einer bestimmten Form (förmliche Übernahme) oder ohne besondere Förmlichkeiten (formlose Übernahme) erfolgen. Die Übernahme kann nur dann verweigert werden, wenn die Leistung wesentliche Mängel aufweist oder wenn die die Leistung betreffenden Unterlagen, deren Übergabe zu diesem Zeitpunkt nach dem Vertrag oder üblicherweise zu erfolgen hat (z.B. Bedienungsanleitungen und Prüfungsanleitungen, Pläne, Zeichnungen), dem AG nicht übergeben worden sind. Wird die Leistung mit behebbaren Mängeln übernommen, hat der AG das Recht, neben dem Haftungsrücklass das Entgelt bis zur Höhe des Dreifachen der voraussichtlichen Kosten einer Ersatzvornahme der Mängelbehebung zurückzuhalten.“ [Auszüge aus ÖNORM B 2110, Pkt. 5.41]

Die Leistung gilt als erbracht, wenn: 1a. eine Reduktion der kapillar aufsteigenden Feuchtigkeit um 20 % (Wirksamkeit W gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit s 20 %) nachweisbar ist und auf die Erreichung der geforderten Wirksamkeit geschlossen werden kann oder 1b. der Durchfeuchtungsgrad höchstens 20 % beträgt 2. das Übergabeprotokoll überreicht ist. Dieses hat zu enthalten: t Kurzbeschreibung der durchgeführten Arbeiten t Nachweis der verwendeten Stoffe t bei elektrophysikalischen Verfahren die Angabe der Elektrodensituierung t Wartungsanleitung.

Sicherstellung „Von der jeweiligen Abschlagsrechnung ist ein Deckungsrücklass in der Höhe von 5 % einzubehalten, soweit er nicht durch eine unbare Sicherstellung abgelöst wird. Der Deckungsrücklass ist mit der Schluss- oder Teilschlussrechnung abzurechnen und freizugeben, soweit er nicht auf einen Haftungsrücklass angerechnet wird.“ [ÖNORM B 2110: Pkt. 5.48.2]

Der Haftungsrücklass beträgt 5 % auf eine Laufzeit von 10 Jahren. 273

Werkvertragsnorm – ÖNORM B 2202

6|3|2|8

Quellennachweis o.Univ.-Prof. Dr. KOLBITSCH – TU-Wien (A) Bilder: 4-11, 4-15, 4-17, 4-26 o.Univ.-Prof. DDr. DREYER – TU Wien (A) Bilder: 4-21, 4-22, 4-23 MR. Dipl.-Ing. NEUWIRTH – BM. f. Bildung, Wiss. u. Kultur – Wien (A) Bild: 5-18 Dr. FRIESE – FEAD GmbH. – Berlin (D) Bilder: 5-12, 5-13, 5-14 Fa. MIBAG – Sierning (A) Bilder: 5-6, 5-7, 5-10 Fa. KERASAN – Wien (A) Bilder: 4-24, 4-25, 4-28, 4-29, 5-15 ehem. Fa. RELLA – Wien (A) Bilder: 4-5 bis 4-10, 5-2, 5-26 Fa. KLEIN – Wien (A) Bilder: 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 DI. (FH) HERZINA, DI. FUCHS und SCHUSTER – ZT-Büro Dr. PECH – Wien (A) Graﬁsche Bearbeitung der Abbildungen und Tabellen Dr. GRÜNBERGER – oﬁ-Lackinstitut – Wien (A) Mitarbeit: Anstriche

275

Quellennachweis

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Literaturverzeichnis

Sachverzeichnis Abdichtungsanschluss 235 Abdichtungsbahn 154 Abdichtungsdurchdringung 223 Abdichtungsmaterial 79 Abrechnung 272 Abreißfestigkeit 112 absolute Luftfeuchtigkeit 11 Absorption 12 Adhäsion 14 Adsorption 9, 12 aktive Elektroosmose 167 Algen 40, 41 Algenkalk 50 Alkalimethylsilikonat 162 Alkalisilikat 162 Alkalisilikonat 162 Altputzentfernung 126 Analysenkennwert 134 Angebot 267 Anionenkonzentration 111, 122, 136 Ankerstein 65, 87 Anode 176 Anstrich 117, 125, 218 Anwendungsgrenze 146 Asphalt 80 Asphaltanstrich 84 Asphaltﬁlzplatte 80, 84 Asphaltmastix 80 Asphaltplatte 83 Ausblühung 18, 19 Ausgleichsfeuchtigkeit 130 Ausschreibung 129, 235, 241, 267 Außendämmung 221, 222 Außenkruste 34, 35, 36 Außenkrustenbildung 35 Ausstemmen 95 Bakterien 40, 41 Base 20 Bauablauf 129 Bauausführung 185, 186, 187 Baufeuchtigkeit 37 bauphysikalische Maßnahme 229 bauschädliches Salz 20, 22, 111, 123, 131, 135, 136 baustellenbezogene Maßnahme 228 Baustoffanalyse 98, 124 baustoffeigene Salze 23 Bauteilheizung 227 Bauwerksanalyse 89 Bauwerksdiagnose 89, 118, 122, 131

Bauwerksuntersuchung 133 Bauzeitplan 136 Bestandsaufnahme 89, 90, 131, 132 Betonbettung 74 Bindemittel 35, 53 Binderschar 59 Binderschicht 64 Binderverband 60, 61 biologisches Salzumwandlungsverfahren 208 Bitumen 45 Bitumenemulsion 162, 163 Bitumenschmelze 162 Bitumenspachtelmasse 237 bituminöse Abdichtung 210 Blei 79 Blei-Asphaltplatte 80 Blei-Isolierplatte 80 Blockverband 61 Bodenfeuchtigkeit 210, 212 Bodenwässer 37 Bohrertemperatur 96 Bohrkernverfahren 150, 151 Bohrlochfrässchlitzverfahren 151 Bohrlochraster 161, 213 Bohrlochverschluss 258 Bohrmehlentnahme 95, 97 Brekzien 50 Bruchsteinmauerwerk 67, 68, 70, 96, 124 Carbonate 20, 22 Cerithienkalk 51 Checkliste 185, 186, 187 chemisches Salzumwandlungsverfahren 208 chemisches Sediment 50 Chlorid 20, 22, 23, 111, 121, 122, 135 Chromstahlblechverfahren 149 CM-Methode 98, 100, 101 Dampfdiffusion 9 Dampfdruck 10, 11, 12, 32, 124 Dampﬂeitzahl 13 Dampfsperre 14 Darcy’sches Gesetz 37 Darr-Methode 98, 99, 101, 110, 134 Delta-P-Verfahren 207 Dichtbeton 148 Dichtmörtel 148 Dichtputz 178, 214 Dichtschlämme 2, 128, 211 Sachverzeichnis

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Dichtungsbahn 148 Diffusion 14, 18 diffusionsäquivalente Luftschichtdicke 13 Diffusionsbehinderung 200 Diffusionswiderstand 13 Dispersionsfarbe 219 Drainage 219, 229 drückendes Wasser 210 Druckinjektion 164, 166, 256 drucklose Injektion 164 Düngemittel 28 Durchfeuchtung 39 Durchfeuchtungsgrad 105, 108, 121, 123, 135, 166, 200, 209, 218 Eindringprüfung 117 Einsatzgrenze 156, 158, 159 Eisbildung 38 elektrisches Verfahren 104 elektrochemischer Vorgang 168 Elektrode 174, 176 Elektrokinese 5, 170 elektrokinetischer Vorgang 168 Elektrolyse 173 Elektroosmose 168, 169, 171, 172 elektrophysikalisches Verfahren 127, 131, 145, 146, 167, 177, 182, 184, 187, 207, 237, 258, 270 Entfeuchtung 4, 199 Entfeuchtungsgeschwindigkeit 9 Entnahmeort 95 Erdbeben 158 erdberührter Fußboden 225 Erddruck 158 Farbe 128 Feinstoffsuspension 162 Feldbrand 48 Feldstein 67 Festigkeitsbestimmung 114 Fettkalk 55 Feuchtetomograﬁe 105 Feuchtigkeit 118, 130 Feuchtigkeitsabdichtung 14 Feuchtigkeitsaufnahme 12, 33 Feuchtigkeitsbelastung 122 Feuchtigkeitsgehalt 38, 96, 97, 98, 100, 110, 121, 130, 132, 134 Feuchtigkeitsquelle 36 Feuchtigkeitsschaden 1 Feuchtigkeitstransport 3, 7 Feuchtigkeitsursache 1 Feuchtigkeitsverteilung 118 Feuchtmauerputz 209, 217, 218 Findlingsmauerwerk 67 289

Sachverzeichnis

Flächeninjektion 166, 211, 212, 213 ﬂankierende Maßnahme 125, 199, 228 Flaschenhalspore 3 Flat-Jack 114, 115 Flechte 41 Frost 38 Frostbeständigkeit 39 Frostsprengung 19, 36, 38 Frostwirkung 35, 38, 39 Fugenbohrkern 114, 115 Fundierung 73 Fußboden 127, 223 Fußbodenaufbau 240 Gebäudeschaden 92 Gelpore 3 genopptes Edelstahlblech 158 genopptes Stahlblech 156, 158 Gesamtsalzbelastung 112 Gewährleistung 272 gewalzte Bleiplatte 79 Gewölbeschub 158 Gips 26, 28, 30, 51, 52 Glas 79 Goudron 80 Grundbank 73 Gründerzeit 47, 79 Grundputz 215 Gründung 90, 91 Grundwasser 132 Grundwasserstand 90 Gussasphalt 80, 83 Gussmasse 71, 72 Haftbrücke 128 Haftzugfestigkeit 112 Haufwerkspore 2 Hausschwamm 41 Heizstab 165 Heizstabtechnik 201, 202, 261 Hinterlüftung 181, 221 historischer Putz 218 historisches Mauerwerk 45 Hohlboden 85 Hohlmauerwerk 64, 65 Hohlwand 63 hölzerne Roste 75 Holzpilot 77 Holzteer 81 Horizontalabdichtung 84, 85, 127, 181, 223 Horizontalabdichtungsverfahren 125, 145 Horizontalkraft 149 Horizontalschnittverfahren 153 Hydratation 30

Hydratationsdruck 19, 31 Hydratationsvorgang 30 Hydratwasser 33 hydraulischer Kalk 56, 61 hydraulischer Zuschlag 56 hydraulisches Bindemittel 55 Hydrophobierung 37 hydrostatischer Druck 15, 37 hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeit 31, 109, 110, 134 hygroskopische Feuchtigkeitsaufnahme 1, 31, 32 hygroskopischer Durchfeuchtungsgrad 135 Hygroskopizität 31 Imprägnierung 82 Impuls-Sprüh-Verfahren 164, 165 Infrarotradiograﬁe 103 Infrarotspektroskopie 117 Infusionsrohr-Verfahren 164, 165 Injektionskompressenverfahren 206 Injektionsmittel 159, 212 Injektionsverfahren 127, 131, 137, 145, 146, 159, 161, 182, 183, 186, 255, 270 Innendämmung 221, 223 Innenkruste 34, 35 Innenkrustenbildung 34 in-situ-Prüfung 114, 115 Instandsetzungsziel 89 Isoliergraben 85, 86 Kaliummethylsilikonat 162 Kaliumpropylsilikonat 163, 165 Kaliwasserglas 162 Kalk 27, 28, 45, 51, 52, 53 Kalkbrennen 54 Kalkfarbe 128, 219 Kalkhydrat 55 Kalklöschen 55 Kalkputz 214 Kalksandpisee 73 Kalksandstampfbau 73 Kalksandstein 50 Kalk-Trass-Putz 128, 214 Kalk-Zement-Putz 214 Kanalziegel 72 Kapillardruck 15, 174 kapillare Sauggeschwindigkeit 14, 15 kapillare Steighöhe 4, 14, 15, 18, 20 kapillare Wasseraufnahme 108, 135, 137 kapillarer Aufstieg 14 kapillarer Feuchtigkeitstransport 1, 2 kapillarer Wassertransport 96

Kapillarität 2, 5, 14, 33 Kapillarkondensation 1, 6, 10 Kapillarleitung 5, 8, 9 Kapillarpore 3 Kapillarradius 10, 14, 15, 18 Kapillarraum 38 Kapillarsog 15 Kapillarströmung 18 Karbonat 20 Kathode 237 Kellerdecke 224 Kernbohrer 95 Kerndämmung 221 Kieselsäureethylester 162 klimatische Maßnahme 225 Klimatisierung 203 Klimaverhältnis 92 Knudsenzahl 6 kohlensaurer Kalk 25, 28 Kolophonium 81 Kompressenverfahren 205 Kondensation 10, 13, 19 konditionierte Druckluft 201 Konglomerat 50 konstruktionsbezogene Maßnahme 229 kontaktloses Verfahren 178 Kontinuumsbereich 7 Kontrolle 136 Kontrolluntersuchung 126 Konzentrationsklasse 123 Kopfschicht 60 Kopfstück 58 Kreuzverband 62 Kriechverformung 154 Kristallisation 20, 29 Kristallisationsdruck 19, 29, 30 Kristallisationsvorgang 33 Krustenbildung 19 Kunstharzlösung 162 Kunststoffabdichtung 211 Läuferschar 59 Läuferschicht 64 Läuferverband 60 Leckstelle 36 Lehm 46 Lehmpisee 73 Lehmstampfbau 72 Leistungsgruppe 242 Leistungsposition 268 Leistungsverzeichnis 125, 136, 267 Leitfähigkeit 104 Leitfähigkeitsverfahren 98 Leithakalk 50 liegender Rost 75, 76 Sachverzeichnis

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Löslichkeit 23 Lösungsdiffusion 5 Luftanblasung 203 Luftfeuchtigkeit 92, 110 Luftkalk 51 Luftpore 3 Luftschicht 87, 88 Lüftungsgraben 181, 226 Luftziegel 45 magerer Kalk 55 Makroporen 3 Mastix-Zement 80 materialbezogene Maßnahme 229 Mauerfräsen 151 Mauerlunge 177 Mauerschadsalzreduktion 125, 131 Mauerwerksanalyse 126 Mauerwerksaustrocknung 7 Mauerwerksentfeuchtung 125, 127, 203, 261 Mauerwerksfestigkeit 114, 124 Mauerwerksprobekörper 114 Mauerwerksreparatur 263 Mauerwerksverband 72 Mauerwerksverfestigung 227 Mauerziegel 46 maximale Wasseraufnahme 105, 130, 134 mechanische Reinigung 126 mechanisches Sediment 49 mechanisches Verfahren 127, 130, 145, 146, 147, 182, 183, 185, 251, 270 Mehrstufeninjektion 165 Messproﬁl 94, 119 Messproﬁlraster 94, 95, 121 Messstellenabstand 132 Metalloxid 21 Methylsilikonate 162 Mikroemulsion 165 Mikroorganismus 28, 118 Mikropore 3 Mikroporenputz 217 Mikrowellentechnik 160, 201, 202, 262 Mikrowellenverfahren 98, 103 Mikrozementsuspension 162 Mischmauerwerk 19, 29, 48, 71, 96 Molekularbereich 7 Moos 41 Mörtel 27, 51, 71, 95, 116 Mörteldruckfestigkeit 115, 116, 117, 124 Mörtelzusammensetzung 113 Nachtrocknung 257 Naturstein 29, 114 Natursteinmauerwerk 19, 39, 48, 66, 70 291

Sachverzeichnis

nicht drückendes Wasser 210 Nichtmetalloxid 21 nicht rostendes Stahlblech 148 Niederschlag 36 Nitrat 20, 22, 23, 28, 36, 111, 121, 122, 135 Normalformatziegel 57 Nutzung 91 Oberﬂächendiffusion 5, 6, 9 Oberﬂächenreinigung 128 Oberﬂächenspannung 14, 15 Ofenbrand 48 Opferputz 218 Opferputz-Verfahren 206 organische Harze 163 organisches Sediment 50 Organismus 19, 40, 125 Osmose 31 osmotischer Druck 35 Parafﬁn 163 Parafﬁninjektion 165 Parafﬁnschmelze 162 Partialdruckgefälle 5 passive Osmose 179 Pfahlrost 77 Pfeiler 78 pH-Wert 112, 136 Piseemauer 72 Plastomerbitumenbahn 157 Pore 31, 35 Porencharakteristik 37 Porenform 3 Porenfüllungsgrad 108 Porengeometrie 3 Porengrößenverteilung 3 Porenradius 4, 14 Porenstruktur 2 Porenvolumen 3 Porosität 2, 35, 39, 217 Portlandzement 53, 55, 56, 61, 81 Potentialmessung 175 Probenentnahme 94, 95, 131, 132 Putz 95, 112, 213 Putzentfernung 128 Putzfassade 238 Putzgrund 216 Putzleistenabschluss 238 Puzzolane 51, 52 Quadermauerwerk 70 Quartierstück 58 Rasterelektronenmikroskopie 117 Raumgewicht 112

Raumklima 124 Raumklimamessung 93 relative Luftfeuchtigkeit 11, 32 Restsaugfähigkeit 109, 135, 159 Riemchen 58 Rollschicht 60 Romanzement 56 Röntgenﬂuoreszenzanalyse 113 Röntgenﬂuoreszenzspektroskopie 118 Rückprallhammer 114, 116 Sackpore 3 Sägeverfahren 151, 252 Salz 20, 35, 38, 109 Salzausblühung 20, 26, 27, 40 Salzbeibehaltung 204, 208 Salzbildung 20 Salzeinwanderung 24 Salzentfernung 204 Salzgehalt 31 Salzkaschierung 204, 208 Salzkonzentration 31 Salzkristall 29 Salzlösung 33 Salzrasen 24 Salzreduzierung 204, 205 Salzumwandlung 204, 208 Sandschüttung 74 Sandstein 50 Sandstrahlen 127, 203, 208, 262 Sanierausgleichsmörtel 214 Sanierfeinputzmörtel 215 Sanierputz 2, 200, 214, 215, 216, 238, 265 Sanierputzmörtel 128, 215 Sanierputzsystem 128 Saniersockelputz 218 Sanierungsdetailplanung 125, 126, 129, 136 Sanierungskonzept 89, 125, 126, 136, 235 Sanierungsmaßnahme 89, 122 Sanierungsplanung 125, 136, 185, 186, 187 Saniervorspritzer 214 Sättigungsdampfdruck 10, 11, 14 Sättigungsfeuchtigkeit 17 Sättigungskoefﬁzient 39, 40 Säure 20 Schadensbild 95 Schadsalzbelastung 131 Schadsalzkonzentration 123, 126, 127 Schadsalzreduktion 204, 207, 262 Scherkraft 158, 159 Schertragverhalten 156, 157 Scherversuch 157 Schichtenmauerwerk 69

Schimmelbildung 41 Schimmelpilz 41 Schlammgestein 50 Schnittfuge 252 Schnittfugenbereich 153 Schnittplan 155 Schränkschicht 60 Schwefelkies 26 Seilsäge 151, 152 Senkbrunnen 75 Sicherstellung 272, 273 Sickerströmung 5, 37 Siebanalyse 113, 114 Silane 162 Silikatfarbe 128, 219 Silikonharzfarbe 128, 219 Silikonharzlösung 162 Silikonmikroemulsion 162, 163, 212 Siloxanlösung 162 Sinterung 53 Sockelausbildung 216 Sockelputz 218, 238, 239 Sockelzone 36 Sorptionsisotherme 102 Sorptionsverhalten 6 Spaltpilz 40 Sperrmörtel 211 Sperrputz 2, 178 Spiralbohrer 95 Spritzbewurf 215 Spritzwasser 36 Spritzwasserbereich 127, 128, 235 Stampfmasse 72 Stein 48, 95 Steindruckfestigkeit 115 Steinkohlenteer 81 Steinpackung 74 Steinsockel 128, 239 Stemmprobe 97 Stempeldruckmethode 116 Stichsäge 151 Streusalz 23, 28 Stromschicht 60 Strömungsdruck 15 Sulfat 18, 20, 22, 111, 121, 122, 135 Taupunkttemperatur 10, 11, 92 Teerpapier 80 Teer-Zement 81 Temperatur 92 tensiometrisches Verfahren 102 Thermogravimetrie 118 thermometrisches Verfahren 102 Ton 46, 52 Transportmechanismus 6 Sachverzeichnis

292

Trass 51, 52 Trassputz 218 Traufenbereich 128 Trennscheibe 151 Trockenmauerwerk 66 Trockenputz 218 Trocknungsperiode 9 Trocknungsprozess 8 Übernahme 273 Überwachung 136 Umwelteinﬂuss 23 vagabundierende Feuchtigkeit 36, 118 Vakuum-Fluid-Verfahren 206 Vakuumtechnik 204 Verblendmauerwerk 49 Verdunstung 4, 15, 18, 33, 34, 35, 36, 180, 200 Verdunstungszone 20, 24, 25, 122 Verformungsverhalten 156, 157 Vertikalabdichtung 82, 209 Vertikalverformung 153, 155 Vollwärmeschutzfassade 239 Vormauerung 86 Vorsatzschale 2, 181, 221, 225, 226 Vortrocknung 257 vulkanische Erde 51 Wandaufbau 90, 91 Wandaustrocknung 200 Wandbeheizung 180, 227 Wandoberﬂäche 200 Wandoberﬂächentemperatur 92 Wandverkleidung 126 Wandverschließung 128 Wärmedämmung 220, 221 Wärmeleitfähigkeit 19, 102 wasserabweisend 16 Wasseraufnahme unter Atmosphärendruck 107 Wasseraufnahme unter Druck 107 Wasseraufnahme unter Vakuum 107 Wasseraufnahme 1, 39, 106

293

Sachverzeichnis

Wasseraufnahmekoefﬁzient 16, 17 Wasseraufnahmestadium 6 Wasserdampfdiffusion 5, 8, 12 Wasserdampfdiffusionswiderstandsfaktor 13 Wasserdampfdruck 7, 109 Wasserdampfdruckgefälle 7, 10 Wasserdampfpartialdruck 14 Wasserdampfübergangskoefﬁzient 9 wasserdichter Anstrich 4 Wassereindringkoefﬁzient 16, 17 Wassereindringtiefe 217 Wassergehalt 6 wasserhemmend 16 Wasserkalk 51 Wasserkapazität 17 Wasserlagerung 106 Wasserlöslichkeit 22 Wassersättigung 34 Wassersättigungkoefﬁzient 107, 108 Werkvertragsnorm 267 Wind 158 Windeintrag 37 Wirksamkeit 129, 130, 137 WTA-Richtlinien 128 Zahnschnitt 60 Zäpfchensinter 34 Zement-Kalk 56 Zementmörtel 238 Zementputz 128, 218, 266 Zementsuspension 162 Zerstörungsmechanismus 33 Zeta-Potential 168, 169, 170, 172 Ziegel 25, 29, 45, 56, 95, 114 Ziegeldruckfestigkeit 124 Ziegelformat 58 Ziegelherstellung 47 Ziegelmauerwerk 19, 39, 56 Ziegelmehl 51, 52 Ziegelverband 46, 59 zulässige Druckspannung 157 Zustandserhebung 132 Zyklopenmauerwerk 67