Salze

Jedes Jahr entstehen an der Bausubstanz Schäden in Millardenhöhe, die direkt oder indirekt auf den Einfluss von Wasser und Salze zurückzuführen sind. Auch Wärmeverhalten von Bauteilen kann durch Feuchtigkeit erheblich vermindert werden.

ES GILT ALSO; WASSER/SALZE AUS DEN BAUTEILEN ZU VERBANNEN. NUR SO KÖNNEN SCHÄDIGUNGSMECHANISMEN "WASSER/SALZE" MINIMIERT WERDEN 

Die Primäre Aufgabe der Forschung und der Industrie ist die Ursache eines Problems zu eliminieren, nicht diese zu kaschieren oder gar zu verstecken.

Visuelles Unsichtbar- Machen ist keine Lösung. Zauberer gehören in den Zirkus, nicht aber auf das hoch-ehrwürdiges Podest der Wissenschaft.

Wenn eine Trocknungsmaßnahme ein dahinter liegendes Mauerwerk von Feuchte befreien soll, muss diese schnell und wirksam heraustransportiert werden.

Salze und Salztransport im Mauerwerk (1) 

  Grundsätzlich gilt, dass nicht jede Salzart für ein Bauwerk schädlich ist, daher wird von schädigenden oder bauschädlichen Salzen gesprochen, die im folgenden Gegenstand der Betrachtungen sind. Werden diese auf Grund ihrer Löslichkeit in ein Bauteil eingetragen sowie dort verteilt, dann können an der betreffenden Stelle durch dem Salz eigene Mechanismen Zerstörungen stattfinden. Grundvoraussetzung für den Salztransport ist die Kapillarität der Baustoffe und Feuchtigkeit.

Die Salze können verschiedenen Ursprungs sein. Chemisch können Sie durch die Neutralisation von Säuren und Laugen (in allen Baustoffen enthalten) entstehen. Weiterhin können salzhaltige Baustoffe zur Anwendung gelangen. Wobei beispielsweise die Bildung von Salzen in der Herstellung (z.B. Brennprozesse von Ziegeln) bedingt ist; Substanzen wie Frostschutzmittel im Mörtel oder Verzögerer/Beschleuniger bei der Betonherstellung dem Rohmaterial hinzu gegeben werden. Salze sind als Neutralisationsprodukt von Säuren und Basen im Bauwerk möglich (Säure wird durch den „sauren“ Regen, saure Bauhilfsmittel, Gase in der Luft (CO 2 ) oder Stoffwechselprodukte an das Bauwerk herangetragen; Basen sind in den alkalischen Baustoffen bzw. Produkten enthalten).

Salze finden Kontakt zum Bauwerk über Streusalz, Spurenelemente im Erdreich, Salzlagerung (z.B. Düngemittel), vorangegangene Sanierungen, unverträglichen Kontakt von verschiedenen Baustoffen usw. Die Kapillarität der Baustoffe ermöglicht den Transport der gelösten Salze in den Baustoff hinein (im wesentlichen im Spritzwasserbereich oder über die Feuchtigkeit im Boden erdberührter Bauteile, nasse Baustellen bzw. langzeitige Wassereinwirkungen).

Sind schädigende Salzkonzentrationen im Mauerwerk enthalten, wirken folgende Zerstörungsmechanismen. Bei verschiedenen Salzen im Mauerwerk, können u.U. diese Prozesse gleichzeitig ablaufen.

Kristallisation

• Salze befinden sich in Lösung
• Verdunstung beginnt, demzufolge entsteht ein Wasserdefizit
• Übergang der Salze in kristalline Phase
• Volumenvergrößerung, die Kristallisationsdrücke (abh. von Temperatur und Sättigung) übersteigen die Festigkeit der Baustoffe

 Hydratation

• Salze sind als kristalline Phase im Baustoff
• Einlagerung von Wasser
• Salze werden gelöst und gehen in Lösung
• Volumenvergrößerung, die Hydratationsdrücke (abh. von Temperatur und Luftfeuchtigkeit) übersteigen die Festigkeit der Baustoffe

Hygroskopizität

• Salze und Salzlösungen nehmen Wasser aus der Luft auf, bis ein Dampfdruckausgleich erreicht ist
• je mehr Salze im Mauerwerk vorhanden sind und je höher die Luftfeuchtigkeit ist, um so höher die aufgenommene Feuchtigkeit (Luftfeuchtigkeit über dem Bauteil entscheidend)
• es kommt zu hygrischen Dehnungen

Frost - Tausalz - Angriff

lösender Angriff (saurer Regen)

Welcher Zusammenhang besteht nun zwischen Salzen und der Feuchtigkeit? Gelöste Salze verändern die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten, in denen sie gelöst sind. Dies führt zur Verlangsamung der kapillaren Feuchtigkeitsaufnahme. Tragen die Salze jedoch selbst zur Feuchtigkeitsaufnahme bei, kann sich die Aufnahme auch beschleunigen. Grundsätzlich gilt, dass höhere Salzkonzentrationen geringere Transportgeschwindigkeiten bewirken. Weiterhin wird die Steighöhe der Feuchtigkeit mit zunehmendem Salzgehalt verringert. Ursachen sind die veränderte Oberflächenspannung und der veränderte Benetzungswinkel. Viskosität und Dichte sind direkt proportional zum Salzgehalt. Dabei ist immer wieder zu beachten, dass das betreffende Mauerwerk o.ä. nicht völlig durchnässt sein muss, Oberflächenfeuchtigkeit ist ausreichend. Zerstörend wirkt vor allem der Wechsel zwischen Durchfeuchtung und Trocknung (siehe zuvor).

Schädigungen in Baustoffen sind vom Salzgehalt des jeweiligen Materials abhängig. Der Salzgehalt wird wiederum durch die Menge der gelösten Salze in der Lösung bestimmt, diese Löslichkeit ist temperaturabhängig.  

  Trockenes Mauerwerk ist eine Grundvoraussetzung für ein Gebäude, welches für eine Nutzung als Wohn-, Arbeits- und Lagerstätte vorgesehen ist. Alle Bauteile, die einer höheren Feuchtigkeit ausgesetzt werden, unterliegen unerwünschten chemischen und physikalischen Prozessen, die das Bauteil über mehr oder weniger lange Zeit zerstören, wie Kristallisations- und Hydrationsdruck sowie Taupunkt im Winter (gefrieren und tauen). Ebenso wird die Wärmeleitfähigkeit erhöht, was wiederum einen erhöhten Wärmefluß mit höheren Heizkosten bedeutet. Diese feuchten Wandflächen kühlen schneller ab als die benachbarten trockenen Flächen, die Folge ist eine Gefährdung durch Kondenswasserbildung, welche oft durch die Schimmelpilzbildung erkennbar ist.

Ohne Feuchtigkeit würden keine biologischen und chemischen Korrosionsprozesse mit Salztransporte auftreten. Mit großem Abstand sind die bauschädlichen Salze, Sulfate und Chloride, vorhanden. Wesentlich geringer ist die Anwesenheit von Nitraten. Entscheidend ist die gegenwärtige oder vergangene Nutzung. In landwirtschaftlichen Gebäuden oder auch alten Burgen in der Stallung werden häufiger Nitrate auftreten. An den Fußwegen kann durch Streusalze das angrenzende Mauerwerk belastet sein. Auch ist nicht jedes Salz schädlich. Kalziumcarbonat (Kalk) ist ein Bindemittel und nicht schädlich, hingegen aber das Natriumcarbonat.

Übersicht über die wichtigsten vorkommenden Salze im Mauerwerk

Schadensmechanismen von Salzen

Verfahren zur Entsalzung von Mauerwerk

In der Praxis hat sich eine Vielzahl von Verfahren herausgebildet, die mit unterschiedlicher Wirkung die Salzbelastung eines Bauwerkes reduzieren oder auch in seltenen Fällen völlig abbauen. Diese Methoden können in drei Gruppen zusammengefasst werden

• Mechanische Salzreduzierung
• Chemische Salzreduzierung
• Physikalische Salzreduzierung

Nachfolgende werden einige herkömmlichen Verfahren in einer Tabelle dargestellt.

Literatur:

Quelle:(1) ib.Peter Rauch, www.ib-rauch.de

Sander, Renate Schloenbach; Schäden an Außenmauerwerk aus Naturstein, IBR-Verlag, 1995, S. 105-106, R. Wendehorst; Baustoffkunde 24. Aufl., Vincentz Verlag Hannover, 1994, S. 338 Claus Arendt; Trockenlegung, Deutsch. Verlags-Anstalt 1983, S. 85 Kurt Schönburg; Bauschäden sind vermeidbar, 2. Aufl., VEB Verlag für Bauwesen Berlin, 1978, S.35, S.82 Wilhelm Scholz; Baustoffkenntnisse 13.Aufl., Werner-Verlag Düsseldorf, 1995, S. 365 Lothar Goretzki; bs 2/97 S. 42 Eichler-Arndt; Bautechnischer Wärme- und Feuchtigkeitsschutz 1989; S. 462 Weitere Literatur: Martin Sander, Renate Schloenbach; Schadensfreies Bauen G. Zimmermann Bd. 11, Schäden an Außenmauerwerk an Naturstein, IRB Verlag 1995 Arendt, Claus; Leitfaden zur Erhaltung u. Modernisierung alter Häuser, Stuttgart: Deut.-Verlag-Anstalt, 1993 Arendt, Claus, Selle, Jörg; Feuchte und Salze in Gebäude, Verlagsanstalt Alexander Koch 2000 Evemarie Brändle; Bauernhaussanierung, Verlagsgesellschaft München, 1988 Konrad Fischer; Aufsteigende Feuchtigkeit