Projekt 21575/13

Weiterverbreitung ökologischer Baustoffe durch Entwicklung eines geeigneten Fixativs und Weiterentwicklung eines maschinell verarbeitbaren braunen Lehmputzes

Projektträger

SMB Baugestaltungs-GmbH
Im Sande 6
30926 Seelze
Telefon: 0511/486214

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

· Verbesserung der Akzeptanz von Lehmputzen bei Bauherrn, Architekten und Nutzern durch Verbesserung der mechanischen Eigenschaften.
· Optimierung eines Fixativs zur farblosen Verfestigung von Lehmputzen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden1. Lehmfertigputz
· Beschaffung von verschiedenen Tonmehlproben mit unterschiedlicher Klebekraft
· Erstellen von Probekörpern, Prüfung der Druck- und Biegezugfestigkeit
· Ergänzende Prüfung der Abriebfestigkeit und Haftzugfestigkeit
· Geeignete Proben werden anschließend auf Ihre Verarbeitungseigenschaften geprüft
· Auswertung und Bericht
2. Lehmfixativ
· Vergleichsprüfung von verschiedenen Fixativen
· Herstellung von Prüfplatten
· Prüfung der Verarbeitbarkeit
· Prüfung der Wasseraufnahme
· Prüfung der Abriebfestigkeit
· Auswertung und Bericht


Ergebnisse und Diskussion

1. Prüfungen mit Lehmfertigputz
Aufgabenstellung:
Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Lehmfertigputzes. Dadurch kann bei der breiteren Bevölkerung eine höhere Akzeptanz dieses ökologischen Produktes erzielt werden. Die Verbesserung soll nicht mit Hilfe von chemischen Additiven und/oder anderen Bindemitteln erreicht werden.
Materialien:
Es wurden verschiedene Tone als Bindemittel geprüft. Dabei waren diese Tone von der Mineralogie her unterschiedlich. Illit mit normaler Bindekraft und Montmorillonit mit höherer Bindekraft aber auch höherer Schwindung.
Prüfungen:
Folgende Prüfparameter sollten ermittelt werden:
Nassrohdichte, Ergiebigkeit, Wasserbedarf, Ausbreitmaß, Rissbildung, Haftzugfestigkeit, Abrieb, Schwindung, Oberflächenhärte, Druckfestigkeit, Biegezugfestigkeit, Kugeldruckhärte
Prüfmethodik:
Die von der Mörtelindustrie bekannten Prüfmethoden mussten zum Teil doch sehr modifiziert werden. Beim Abriebtest wurde eine Apparatur nach Prof. Minke gebaut. Die Prismen wurden in speziellen Styropor-Formen hergestellt. Die gemessenen Werte sind mit den bisher publizierten, auch denen des Forschungsinstituts der Uni Kassel, vergleichbar. Damit konnten in der Praxis reproduzierbare Prüfmethoden erfolgreich etabliert werden. Von dieser Basis ausgehend, können nun weitere Untersuchungen davon profitieren.
Ergebnisse:
Die Probe mit dem höchsten Wasseranspruch zeigte aber auch die höchste Schwindung. Der bisher in der Produktion eingesetzte Lehm zeigt die geringste Schwindung, aber gleichzeitig auch gute Festigkeiten.
Fazit:
Aus der Mörtelprüfung stammende Prüfmethoden wurden erfolgreich beim Lehmputz eingeführt, neue Methoden getestet. Dabei wurde der zur Zeit eingesetzte Lehm in allen Prüfparametern gut beurteilt.
Weiteres künftiges Vorgehen:
· Erprobung von Zusatzstoffen wie Holzfasern, Glimmer
· Vergleich mit Marktprodukten
· weitere Prüfungen praxisrelevanter Parameter wie Wasserrückhaltevermögen, Trocknungsverhalten und Haftzugprüfung mit Maschinenmörtel
2. Prüfung von Fixativ auf Lehmspachtel
Aufgabenstellung:
Das Fixativ hat die Aufgabe die Oberfläche von Lehmputzen nachträglich zu verfestigen und den natürlichen Abrieb zu verringern. Gleichzeitig sollen die bauphysikalischen Eigenschaften des Lehmputzes nicht nachteilig beeinflusst werden.
Herstellung der Prüfplatten
Fermacell-Platten (Gipsfaserplatten) wurden mit einem Haftgrund vorbehandelt. Nach Trocknung wurde Lehmspachtel in den Farben weiß und natur auf die Platten appliziert.Testmaterialien Marktgängige Fixative wurden untersucht.
Verarbeitung
Die Fixative wurden mit der Bürste aufgetragen. Dabei zeigten sich schon erste Unterschiede.
Prüfergebnisse
· Wasseraufnahme
Der Auftrag des Fixativs soll die Wasseraufnahme des Putzes nicht extrem verschlechtern. Dazu wurde die Zeit gemessen, die ein Tropfen Wasser (0,1ml) benötigt, um ganz im Putz aufgesogen zu werden. Bei der unbehandelten Referenzprobe dringt das Wasser sofort in den Spachtel ein. Bei den verschiedenen Fixativen wurden teilweise sehr unterschiedliche Zeiten ermittelt.
· Abriebfestigkeit
Wichtigster Messeffekt ist die Verringerung des natürlichen Abriebs, da die Bindekraft des Lehmspachtels einzig auf Ton und nicht auf anderen Bindemitteln oder chemischen Additiven beruht. In Analogie zu dem Verfahren von Prof. Minke wurde eine Apparatur gebaut, die den mechanischen Ab-rieb simuliert.
Fazit:
Die Ergebnisse mit den verschiedenen Fixativen zeigte bei der Abriebfestigkeit unterschiedliche Resultate, wobei geringer Abrieb allein in der Beurteilung nicht reicht. Je nach Hersteller bzw. Additiv wurde auch die Verarbeitung und das Schwindverhalten manchmal auch negativ beeinflusst. Die Fixative haben bei der Untersuchung nicht ganz überzeugt. Bei der Prüfung von anderen Verfestigern und von Additiven haben sich gute Ergebnisse erzielen lassen. Überraschend gut beurteilt wurde eine Änderung des Verarbeitungsprinzips. Statt wie bisher nachträglich das Fixativ aufzutragen (Kosten, nicht unproblematische Verarbeitung), hat die Variante den Lehmspachtel mit verdünntem Fixativ anzumischen überraschend gute Ergebnisse gezeigt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

· Änderung der technischen Unterlagen· Veröffentlichung auf der Lehm 2004 in Leipzig
· Publikation im Internet
· Veröffentlichung in den neuen Prospekten


Fazit

:
Aus der Mörtelprüfung stammende Prüfmethoden wurden erfolgreich beim Lehmputz eingeführt, neue Methoden getestet. Dabei wurde der zur Zeit eingesetzte Lehm in allen Prüfparametern gut beurteilt.
Weiteres künftiges Vorgehen:
· Erprobung von Zusatzstoffen wie Holzfasern, Glimmer
· Vergleich mit Marktprodukten
· weitere Prüfungen praxisrelevanter Parameter wie Wasserrückhaltevermögen, Trocknungsverhalten und Haftzugprüfung mit Maschinenmörtel
2. Prüfung von Fixativ auf Lehmspachtel
Aufgabenstellung:
Das Fixativ hat die Aufgabe die Oberfläche von Lehmputzen nachträglich zu verfestigen und den natürlichen Abrieb zu verringern. Gleichzeitig sollen die bauphysikalischen Eigenschaften des Lehmputzes nicht nachteilig beeinflusst werden.
Herstellung der Prüfplatten
Fermacell-Platten (Gipsfaserplatten) wurden mit einem Haftgrund vorbehandelt. Nach Trocknung wurde Lehmspachtel in den Farben weiß und natur auf die Platten appliziert.Testmaterialien Marktgängige Fixative wurden untersucht.
Verarbeitung
Die Fixative wurden mit der Bürste aufgetragen. Dabei zeigten sich schon erste Unterschiede.
Prüfergebnisse
· Wasseraufnahme
Der Auftrag des Fixativs soll die Wasseraufnahme des Putzes nicht extrem verschlechtern. Dazu wurde die Zeit gemessen, die ein Tropfen Wasser (0,1ml) benötigt, um ganz im Putz aufgesogen zu werden. Bei der unbehandelten Referenzprobe dringt das Wasser sofort in den Spachtel ein. Bei den verschiedenen Fixativen wurden teilweise sehr unterschiedliche Zeiten ermittelt.
· Abriebfestigkeit
Wichtigster Messeffekt ist die Verringerung des natürlichen Abriebs, da die Bindekraft des Lehmspachtels einzig auf Ton und nicht auf anderen Bindemitteln oder chemischen Additiven beruht. In Analogie zu dem Verfahren von Prof. Minke wurde eine Apparatur gebaut, die den mechanischen Ab-rieb simuliert.
Fazit:
Die Ergebnisse mit den verschiedenen Fixativen zeigte bei der Abriebfestigkeit unterschiedliche Resultate, wobei geringer Abrieb allein in der Beurteilung nicht reicht. Je nach Hersteller bzw. Additiv wurde auch die Verarbeitung und das Schwindverhalten manchmal auch negativ beeinflusst. Die Fixative haben bei der Untersuchung nicht ganz überzeugt. Bei der Prüfung von anderen Verfestigern und von Additiven haben sich gute Ergebnisse erzielen lassen. Überraschend gut beurteilt wurde eine Änderung des Verarbeitungsprinzips. Statt wie bisher nachträglich das Fixativ aufzutragen (Kosten, nicht unproblematische Verarbeitung), hat die Variante den Lehmspachtel mit verdünntem Fixativ anzumischen überraschend gute Ergebnisse gezeigt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

· Änderung der technischen Unterlagen· Veröffentlichung auf der Lehm 2004 in Leipzig
· Publikation im Internet
· Veröffentlichung in den neuen Prospekten


Fazit

Die Untersuchungen waren erfolgreich. Folgende Ziele wurden erreicht:
· Prüfmethoden sind für Lehmputze und Hilfsmittel im Praxistest erfolgreich getestet und können für weitere Untersuchungen verwendet werden
· Aus den Messdaten lassen sich weitere interessante Untersuchungen ableiten
· Prüfungen unter Praxisbedingungen sind nun im Vergleich zu den Laborbedingungen zu prüfen
· Änderung von Verarbeitungsschritten beim Spachtel führen zum Erfolg
· Um die geplanten Ziele zu erreichen sind nach wie vor keine chemischen Zusätze erforderlich