Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Zahlreiche mit Gipsm\u00f6rtel gemauerte historische Geb\u00e4ude haben unter der zunehmenden Belastung durch Umwelteinfl\u00fcsse (z.B. saure Niederschl\u00e4ge) stark gelitten und bed\u00fcrfen der Erneuerung. Handels\u00fcbliche Gipsbaustoffe sind nicht ausreichend best\u00e4ndig gegen diese Umwelteinfl\u00fcsse, andere Bindebaustoffe auf Zementbasis sind nicht ausreichend altmaterialvertr\u00e4glich (insbesondere nicht ausreichend sulfatwiderst\u00e4ndig). Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung eines dauerhaften, umweltresistenten Gipsm\u00f6rtels f\u00fcr die Instandsetzung historischer Geb\u00e4ude, der den oben genannten Anforderungen entspricht.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Vorhaben umfasste folgende Arbeitsschritte:
\nIm Rahmen der einf\u00fchrenden Arbeiten wurde die bisherige Untersuchungs- und Entwicklungsmethodik weiter verbessert werden (z.B. Pr\u00fcfung der Umweltresistenz, Schnelltests).
\nDurch Kombination unterschiedlicher Gipsbindemittel mit anderen Bindebaustoffen und Zusatzmitteln wurden Gipsm\u00f6rtel entwickelt, die dem im Antrag gegebenen allgemeinen Anforderungsprofil entsprechen und den heutigen Umwelteinfl\u00fcssen standhalten. Von ausgew\u00e4hlten Mischungen wurden im Rahmen dieser Untersuchungen Probemauern im Freien errichtet.
\nNach Untersuchung historischen Probematerials von 2 historischen Gipsbauwerken der Ev.-luther. Landeskirche Hannovers (St. Cyriaci in Dorste, Johannes-Servatius in P\u00f6hlde) erfolgte eine weitere objektbezogene Optimierung bereits existierender Mischungen. Mit den besten Mischungen wurden an diesen Kirchen Musterfl\u00e4chen angelegt. Eine Kontrolle und Bewertung der Musterfl\u00e4chen ist vorgesehen.
\nFolgende Untersuchungsmethoden wurden angewandt:
\n– Methoden zur Untersuchung der Wasser- bzw. Umweltresistenz (div. Lagerungen, Bestimmung ausgesuchter Kennwerte w\u00e4hrend dieser Lagerungen)
\n– analytische Methoden (RBA, Mikroskopie, Hg-Druckporosimetrie, nass-chemische Analysen etc.)
\n– Bestimmung weiterer Frisch- und Festm\u00f6rtelkennwerte (LP-Gehalt, WRV, VB, Festigkeiten, E-Moduli, Q\/S-VErhalten etc.)<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Ergebnisse der im Rahmen des Projektes durchgef\u00fchrten Untersuchungen sind im folgenden noch einmal kurz zusammengefasst:
\nUntersuchung historischer Gipsm\u00f6rtel:
\nDie Untersuchung des histor. Probenmaterials der Kirchen in P\u00f6hlde und Dorste, sowie weiterer Einzelproben diverser Gipsbauwerke erforderte eine Modifizierung des Anforderungsprofils hinsichtlich der geforderten E-Moduli.
\nEntwicklung einer Pr\u00fcfmethodik zur Untersuchung der Wasserresistenz:
\nZur Untersuchung der Wasser- bzw, Umweltresistenz wurden die Laborproben diversen Feucht- und Wechsellagerungen unterzogen. Die Kontrolle der auftretenden Masse\u00e4nderungen, \u00c4nderungen der E-Moduli, sowie L\u00e4ngen\u00e4nderungen w\u00e4hrend dieser Lagerungen erm\u00f6glicht eine Beurteilung der Wasserresistenz. Konstante Feuchtlagerungen beg\u00fcnstigen Sch\u00e4den durch Aufl\u00f6sung des Gipses, Wechsellagerungen beg\u00fcnstigen Prozesse der Umkristallisation und damit Sch\u00e4den wie Krustenbildung, Treibreaktionen etc.. Von den zwei zu beobachtenden Schadensmechanismen (Aufl\u00f6sung, Umkristallisation) f\u00fchren L\u00f6sungsprozesse in vergleichbaren Zeitr\u00e4umen zu st\u00e4rkeren Sch\u00e4den als Prozesse der Umkristallisation.
\nEntwicklung wasser- bzw, umweltresistenter Gipsm\u00f6rtel:
\nBei der Entwicklung wasserresistenter Gipsm\u00f6rtel wurde der Einflu\u00df unterschiedlicher Zusatzmitttel, Zusatzstoffe und Zuschl\u00e4ge auf die Best\u00e4ndigkeit dieser M\u00f6rtel untersucht.
\nZusatzmittel wie z.B. organische S\u00e4uren (Weins\u00e4ure, Citronens\u00e4ure, Essigs\u00e4ure etc.) oder Proteine (Kasein, Kollagen, Milcheiwei\u00df) wirken z.T. stark verz\u00f6gernd auf den Abbindeprozess der verwendeten Calciumsulfat-Phasen (Halbhydrat, Anhydrit) und f\u00fchren in den meisten F\u00e4llen zu einer signifikanten Gef\u00fcgevergr\u00f6berung der Bindemittelpasten. Eine Verbesserung der Wasserresistenz ist durch den alleinigen Einsatz solcher Zusatzmittel jedoch nicht zu erreichen.
\nBindemittelgemische auf Anhydrit-Basis scheinen aufgrund einer h\u00f6heren Wasserresistenz gegen\u00fcber den Halbhydraten geeigneter f\u00fcr den Einsatz in wasserresistenten Gipsm\u00f6rteln.
\nDurch Zusatz von Kalk k\u00f6nnen die relativ hohen Festigkeiten der reinen Gipspasten gesenkt werden, die Wasserresistenz wird schon bei geringer Zugabe von Kalk (5 M.-%) deutlich verbessert. Anhydrit\/Kalk-Mischungen zeigen im Vergleich zu den reinen Calciumsulfaten erh\u00f6hte Schwindwerte (vor allem bei CL 80), mehr als 30 M.-% Kalk sollten daher nicht eingesetzt werden.
\nLatent hydraulische Zusatzstoffe wie z.B. H\u00fcttensand k\u00f6nnen eingesetzt werden um hohe Schwindwerte zu reduzieren, ebenfalls geeignet sind in diesem Zusammenhang inerte Zusatzstoffe wie z.B. Kalksteinmehl. Solche mit Kalksteinmehl gemagerten Rezepturen entsprechen in ihren Festm\u00f6rtel-eigenschaften recht gut den im Anforderungsprofil festgelegten Werten.
\nDie schlechte Verarbeitbarkeit dieser Bindemittelpasten auf Gipsbasis l\u00e4\u00dft sich durch den Einsatz geeigneter Zuschl\u00e4ge deutlich verbessern. Auch eine Verbesserung des Wasserr\u00fcckhalte-verm\u00f6gens wird dadurch erreicht. M\u00f6rtel mit Kalksteinbrechsand-Zuschlag zeigten bei allen Lagerungen die besten Eigenschaften. Auch M\u00f6rtel mit Anhydritbrechsand scheinen bedingt geeignet f\u00fcr einen Einsatz im Au\u00dfenbereich, bergen jedoch die Gefahr einer versp\u00e4teten Hydratation des Anhydrits und damit verbundenen Quellprozessen. Das Bindemittel\/Zuschlag-Verh\u00e4ltnis sollte nicht kleiner als 1:2 gew\u00e4hlt werden, da mit zunehmendem Zuschlag-Anteil der Verbund zwischen den relativ groben Gipskristallen gest\u00f6rt wird und mit erh\u00f6hten Masseverlusten zu rechnen ist.
\nAnlage von Musterfl\u00e4chen:
\nMusterfl\u00e4chen wurden in Form von Probemauern in Zusammenarbeit mit der Fa. Pr\u00fcftechnik IFEP, Osnabr\u00fcck auf deren Firmengel\u00e4nde, sowie an den Kirchen St. Cyriaci in Dorste und Johannes-Servatius in P\u00f6hlde angelegt. Die zur Anlage der Probemauern auf dem Gel\u00e4nde der Fa. Pr\u00fcftechnik verwendeten M\u00f6rtel zeigen nach fast einj\u00e4hriger Standzeit keine Sch\u00e4den, eine Kontrolle der Musterfl\u00e4chen in P\u00f6hlde und Dorste steht noch aus.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Ver\u00f6ffentlichungen im Rahmen des Projektes:
\nDas Verzeichnis der Ver\u00f6ffentlichungen (3) ist aus Platzmangel als Anlage hinzugef\u00fcgt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Eine Kombination von Feucht- und Wechsellagerungen ist geeignet, auftretende Schadensmechanismen im Labor nachzustellen und so die Wasser- bzw. Umweltresistenz von Gipsm\u00f6rteln zu beurteilen.
\nDurch Kombination von Anhydrit mit anderen Zusatzstoffen und Bindemitteln erh\u00e4lt man Mischungen, die weitestgehend dem Anforderungsprofil entsprechen. Als beste Mischungen sind nach Stand der Ergebnisse Bindemittelrezepturen basierend auf Thermoanhydrit und < 30 M.-% CL 80 zu nennen, die mit Kalksteinbrechsand im Verh\u00e4ltnis 1:1 gemagert werden. Eine allgemein g\u00fcltige Empfehlung f\u00fcr die optimale Rezeptur kann jedoch nur unter Vorbehalt ausgesprochen werden, da auch weitere Kombinationen zum Ziel f\u00fchren und bei einer objektbezogenen Entwicklung weitere Gesichtspunkte eine Rolle spielen k\u00f6nnen.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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