Mauerwerkstrockenlegung: Von den Grundlagen zur praktischen Anwendung [3., aktual. Aufl.] 9783035614282, 9783035614237

Table of contents :
Vorwort früherer Auflagen
Vorwort zur 3. Auflage
Inhaltsverzeichnis: Mauerwerkstrockenlegung
1. Feuchtigkeit im Mauerwerk
2. Historisches Mauerwerk
3. Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept
4. Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung
5. Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung
6. Ausführungsdetails, Ausschreibung
Quellennachweis
Literaturverzeichnis
Sachverzeichnis

Citation preview

Birkhäuser

Altbausanierung Sonderband

Herausgegeben von Anton Pech

Michael Balak Anton Pech

Mauerwerkstrockenlegung Von den Grundlagen zur praktischen Anwendung

dritte, aktualisierte Auflage

Birkhäuser Basel

Dipl.-Ing. Dr. techn. Michael BALAK Dipl.-Ing. Dr. techn. Anton PECH Wien, Österreich

Projektmanagement: Mag. Angelika Heller, Birkhäuser Verlag, Wien, Österreich Layout und Satz: Dr. Pech Ziviltechniker GmbH, Wien, Österreich Korrektorat: Monika Paff, Langenfeld, Deutschland Reihencover: Sven Schrape, Berlin, Deutschland Druck und Bindearbeiten: BELTZ Bad Langensalza GmbH, Deutschland, Bad Langensalza Library of Congress Cataloging-in-Publication data A CIP catalog record for this book has been applied for at the Library of Congress. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. Der Abdruck der zitierten ÖNORMen erfolgt mit Genehmigung des Austrian Standards Institute (ASI), Heinestraße 38, 1020 Wien. Benutzungshinweis: ASI Austrian Standards Institute, Heinestraße 38, 1020 Wien Tel.: +43-1-21300-300, E-Mail: [email protected] Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechts. Dieses Buch ist auch als E-Book (ISBN PDF 978-3-0356-1428-2) erschienen. © 2017 Birkhäuser Verlag GmbH, Basel Postfach 44, 4009 Basel, Schweiz Ein Unternehmen von Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston Gedruckt auf säurefreiem Papier, hergestellt aus chlorfrei gebleichtem Zellstoff. TCF  Printed in Germany

ISBN 978-3-0356-1423-7 (3. Auflage, Birkhäuser) ISBN 978-3-211-75777-2 (2. Auflage, Springer, 2008) ISBN 978-3-211-83805-1 (1. Auflage, Springer, 2003)

9876543

www.birkhauser.com

Vorwort früherer Auflagen 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.

zur 2. Auflage Aufgrund einer Änderung der Normensituation in Österreich wurde eine Aktualisierung der entsprechenden Normenpassagen, vor allem der in Europa einzigen Normung zur Mauerwerkstrockenlegung, der ÖNORMSerie 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. Auflage der „Mauerwerkstrockenlegung“ als Sonderband der neuen Reihe „Altbausanierung“ in einem neuen Layout erscheint.

Vorwort früherer Auflagen | V

Vorwort zur 3. Auflage Durch die Neubearbeitung der weltweit einzigen Normung zur Mauerwerkstrockenlegung, der ÖNORM B 3355:2017, die von den bisherigen drei Teilen zu einer Gesamtnorm zusammengefasst wurde, war auch die Neuauflage des Fachbuches eine logische Konsequenz. Viele neue Erkenntnisse und gesammelte Erfahrungen der Autoren haben bewirkt, dass vor allem in Bereich der Injektionsverfahren sowie bei den flankierenden Maßnahmen der aktuelle Kenntnisstand aufgenommen wurde. Die bereits seit der 1. Auflage des Fachbuches bekannten Probleme bei der Planung und Ausführung haben sich seither nicht merklich reduziert. Das Personal von sogenannten Fachplanern und Fachfirmen weist weiterhin oft keine ausreichenden Fachkenntnisse auf dem speziellen Gebiet der Mauerwerkstrockenlegung auf. Das vorliegende Fachbuch soll daher weiterhin einen Beitrag zur Reduktion und Vermeidung von Bauschäden, verursacht durch mangelhafte oder unzureichende Trockenlegungsmaßnahmen, leisten und grundlegende Kenntnisse der Schadensursachen und der Sanierungsmöglichkeiten vermitteln. Der Herausgeber

VI | Vorwort zur 3. Auflage

Inhaltsverzeichnis: Mauerwerkstrockenlegung 1 

Feuchtigkeit im Mauerwerk ............................................................................................. 1  1|1  Feuchtigkeitsursachen ....................................................................................................... 1  1|2  Porenstrukturen................................................................................................................... 2  1|3  Be- und Entfeuchtung....................................................................................................... 3  1|3|1 Transportvorgänge ................................................................................................. 5 1|3|2 Kapillarkondensation ............................................................................................. 9 1|3|3 Kondensation ........................................................................................................... 9 1|3|4 Adsorption und Absorption ............................................................................... 11 1|3|5 Wasserdampfdiffusion ........................................................................................ 11 Kapillarität .......................................................................................................................... 13  1|4  1|4|1 Steighöhe ................................................................................................................ 13 1|4|2 Sauggeschwindigkeit ........................................................................................... 14 1|4|3 Kapillardruck .......................................................................................................... 14 1|4|4 Wasseraufnahmekoeffizient .............................................................................. 15 1|4|5 Wassereindringkoeffizient ................................................................................. 15 1|4|6 Wasserkapazität .................................................................................................... 15 1|4|7 Verdunstungseinfluss ........................................................................................... 16 1|4|8 Auswirkungen ........................................................................................................ 17 1|5  Bauschädliche Salze ......................................................................................................... 18  1|5|1 Salzbildung ............................................................................................................. 18 1|5|1|1  1|5|1|2  1|5|1|3  1|5|1|4 

Salze im Ziegel ................................................................................................................. 23  Salze im Mörtel ................................................................................................................ 25  Salze in der Mauerwerksumgebung .......................................................................... 26  Salze in Natursteinen ..................................................................................................... 26 

1|5|2 1|5|3 1|5|4 1|5|5

Kristallisation ......................................................................................................... 27 Hydratation ............................................................................................................ 28 Hygroskopizität, Osmose..................................................................................... 28 Auswirkungen ........................................................................................................ 30

1|6  1|6|1 1|6|2

Feuchtigkeitsquellen ........................................................................................................ 33  Leckstellen............................................................................................................... 33 Niederschläge ......................................................................................................... 33

1|5|5|1  1|5|5|2 

1|6|2|1  1|6|2|2 

Innenkrustenbildung ...................................................................................................... 31  Außenkrustenbildung .................................................................................................... 32 

Spritzwasser ...................................................................................................................... 33  Windeintrag ...................................................................................................................... 33 

1|6|3 1|6|4

2 

Bodenwässer........................................................................................................... 34 Baufeuchtigkeit ..................................................................................................... 34 1|7  Frost ...................................................................................................................................... 35  1|7|1 Frostwirkung bei Ziegelmauerwerk ................................................................. 35 1|7|2 Frostwirkung bei Natursteinmauerwerk ........................................................ 36 Organismen ......................................................................................................................... 37 1|8  Historisches Mauerwerk ................................................................................................. 45  2|1  Baustoffe ............................................................................................................................. 45  2|1|1 Ziegel ........................................................................................................................ 45 2|1|1|1  2|1|1|2  2|1|1|3 

Zusammensetzung gebrannter Ziegel ...................................................................... 46  Rohstoffe des Ziegels ..................................................................................................... 46  Ziegelherstellung in der Gründerzeit ........................................................................ 47 

2|1|2

Steine........................................................................................................................ 48

2|1|3

Mörtel....................................................................................................................... 50

2|1|2|1  2|1|2|2 

2|2 

2|1|3|1  2|1|3|2 

Steine des Keller- und Grundmauerwerks .............................................................. 48  Zusammensetzung und Eigenschaften der Steine ............................................... 49  Entwicklung des Mörtels............................................................................................... 50  Technologie der Bindemittel........................................................................................ 53 

Ziegelmauerwerk ............................................................................................................... 55 

Inhaltsverzeichnis: Mauerwerkstrockenlegung | VII

2|2|1 2|2|2

Abmessungen der Ziegel ..................................................................................... 55 Ziegelverbände ...................................................................................................... 57

2|3  2|3|1

Natursteinmauerwerk ...................................................................................................... 64  Reines Natursteinmauerwerk ............................................................................ 64

2|3|2

Natursteinmauerwerk mit Ziegelbereichen................................................... 69

2|4  2|4|1 2|4|2 2|5  2|5|1 2|5|2 2|5|3 2|5|4 2|5|5 2|5|6

Mauern aus Stampf- oder Gussmassen ...................................................................... 70  Lehmstampfbau (Lehmpisee) ............................................................................. 70 Kalksandstampfbau (Kalksandpisee) ............................................................... 71 Fundierungen ..................................................................................................................... 72  Grundbank .............................................................................................................. 72 Steinpackung ......................................................................................................... 72 Sandschüttung ...................................................................................................... 72 Betonbettung ......................................................................................................... 73 Fundierung auf Senkbrunnen ........................................................................... 73 Fundierung auf hölzernen Rosten ................................................................... 73

2|5|7 2|6  2|6|1

Fundierung auf Pfeilern und Gurten .............................................................. 76 Historische Abdichtungsmaßnahmen ......................................................................... 77  Die Abdichtungsmaterialien der Gründerzeit............................................... 77

2|2|2|1  2|2|2|2  2|2|2|3  2|2|2|4  2|2|2|5  2|3|1|1  2|3|1|2  2|3|1|3  2|3|1|4  2|3|1|5  2|3|1|6  2|3|2|1  2|3|2|2 

2|5|6|1  2|5|6|2 

2|6|1|1  2|6|1|2  2|6|1|3  2|6|1|4  2|6|1|5  2|6|1|6  2|6|1|7 

3 

Läuferverband .................................................................................................................. 58  Binderverband .................................................................................................................. 59  Blockverband .................................................................................................................... 59  Kreuzverband .................................................................................................................... 60  Verbände hohler Mauern .............................................................................................. 61  Trockenmauerwerk.......................................................................................................... 64  Zyklopenmauerwerk ....................................................................................................... 65  Feldstein- und Findlingsmauerwerk .......................................................................... 65  Bruchsteinmauerwerk .................................................................................................... 66  Schichtenmauerwerk ..................................................................................................... 67  Quadermauerwerk........................................................................................................... 68  Bruchsteinmauerwerk mit Ecken aus Ziegeln ........................................................ 69  Mischmauerwerk ............................................................................................................. 69 

Liegende Roste ................................................................................................................. 74  Pfahlroste ........................................................................................................................... 75 

Glas....................................................................................................................................... 77  Blei ....................................................................................................................................... 77  Asphalt ................................................................................................................................ 78  Teer-Zement ...................................................................................................................... 78  Mastix-Zement ................................................................................................................. 79  Portlandzement ............................................................................................................... 79  Imprägnierung der Ziegel mit Seife und Alaun..................................................... 79 

2|6|2 Vertikale Abdichtungen ...................................................................................... 80 2|6|3 Horizontale Abdichtungen ................................................................................. 82 2|6|4 Isoliergräben ........................................................................................................... 83 2|6|5 Luftschichten im Mauerwerk ............................................................................ 85 Bauwerksanalyse und Sanierungskonzept.................................................................. 87   3|1  Bestandsaufnahme ........................................................................................................... 88  3|1|1 Bestandsaufnahme Gebäude und Umgebung .............................................. 88 3|1|2 Temperatur und Luftfeuchtigkeit .................................................................... 90 3|2  Probenentnahme ............................................................................................................... 90  3|2|1 Entnahmeorte ........................................................................................................ 92 3|2|2 Methoden ................................................................................................................ 92 3|3  Baustoffanalysen............................................................................................................... 95  3|3|1 Feuchtigkeitsgehalt .............................................................................................. 95 3|3|2 Maximale Wasseraufnahme ............................................................................ 102 3|3|3 Durchfeuchtungsgrad....................................................................................... 105 3|3|4 Wassersättigungskoeffizient .......................................................................... 105 3|3|5 Restsaugfähigkeit .............................................................................................. 105

VIII | Inhaltsverzeichnis: Mauerwerkstrockenlegung

3|3|6 3|3|7 3|3|8 3|3|9 3|3|10 3|3|11

4 

Hygroskopische Ausgleichsfeuchtigkeit ...................................................... 105 Bauschädliche Salze .......................................................................................... 107 Mörtel- und Putzbestandteile ........................................................................ 108 Festigkeitsbestimmungen ................................................................................ 110 Anstriche .............................................................................................................. 113 Mikroorganismen ............................................................................................... 114 Bauwerksdiagnose ......................................................................................................... 114  3|4  3|4|1 Feuchtigkeit ......................................................................................................... 114 3|4|2 Bauschädliche Salze .......................................................................................... 118 3|4|3 Klima, Temperaturen ......................................................................................... 120 3|4|4 Materialien........................................................................................................... 120 3|4|5 Festigkeit .............................................................................................................. 120 3|4|6 Anstriche .............................................................................................................. 121 3|4|7 Organismen.......................................................................................................... 121 Sanierungsplanung ........................................................................................................ 121  3|5  3|5|1 Grundlagen des Sanierungskonzeptes ......................................................... 122 3|5|2 Sanierungsdetailplanung, Ausschreibung .................................................. 125 3|6  Kontrolle der Wirksamkeit........................................................................................... 125  3|6|1 Feuchtigkeit ......................................................................................................... 125 3|6|2 Bauschädliche Salze .......................................................................................... 127 3|7  Bauwerksdiagnose – ÖNORM B 3355 ...................................................................... 127  3|7|1 Bestandsaufnahme ............................................................................................ 127 3|7|2 Probenentnahme................................................................................................ 127 3|7|3 Analysenkennwerte ........................................................................................... 128 3|7|4 Sanierungsplanung............................................................................................ 131 3|7|5 Überwachung und Kontrolle .......................................................................... 131 Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung ............................................ 139   4|1  Mechanische Verfahren................................................................................................ 140  4|1|1 Übersicht mechanische Verfahren ................................................................ 141 4|1|1|1  4|1|1|2  4|1|1|3  4|1|1|4  4|1|1|5 

4|1|2

4|1|2|1  4|1|2|2  4|1|2|3 

4|2  4|2|1 4|2|2 4|2|3 4|3  4|3|1 4|3|2 4|3|3 4|4  4|4|1 4|4|2 4|4|3 4|4|4 4|4|5 4|4|6 4|4|7 4|5 

Maueraustauschverfahren..........................................................................................142  Chromstahlblechverfahren.........................................................................................142  Bohrkernverfahren ........................................................................................................143  Bohrlochfrässchlitzverfahren ....................................................................................144  Sägeverfahren ................................................................................................................145 

Statisch-konstruktive Auswirkungen ........................................................... 146

Vertikalverformungen im Schnittfugenbereich ..................................................146  Einsatzgrenzen und Materialkennwerte von bituminösen Abdichtungsbahnen und genoppten Stahlblechen ...........................................149  Aufnahme von Scherkräften .....................................................................................151 

Injektionsverfahren ....................................................................................................... 152  Injektionsverfahren und Materialien ........................................................... 154 Anwendungsbereiche und Einsatzgrenzen................................................. 160 Statik ..................................................................................................................... 160 Elektrophysikalische Verfahren .................................................................................. 161  Verfahrensübersicht .......................................................................................... 166 Anwendungsbereiche und Einsatzgrenzen................................................. 166 Verfahrensdurchführung ................................................................................. 168 Ungeeignete oder problematische Verfahren........................................................ 169  Mauerlungen ....................................................................................................... 169 Sperrputze............................................................................................................ 170 Kontaktlose Verfahren...................................................................................... 170 Passive Osmose ................................................................................................... 171 Wandbeheizungen ............................................................................................. 172 Vorsatzschalen .................................................................................................... 173 Hinterlüftung ...................................................................................................... 173 Horizontalabdichtung – ÖNORM B 3355................................................................ 174 

Inhaltsverzeichnis: Mauerwerkstrockenlegung | IX

5 

6 

4|5|1 Mechanische Verfahren ................................................................................... 177 4|5|2 Injektionsverfahren ........................................................................................... 179 4|5|3 Elektrophysikalische Verfahren ...................................................................... 181 Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung ................................... 189   5|1  Entfeuchtung .................................................................................................................. 189  5|2  Schadsalzreduktion ....................................................................................................... 194  5|3  Vertikalabdichtungen ................................................................................................... 199  5|3|1 Bituminöse Abdichtungen............................................................................... 201 5|3|2 Kunststoffabdichtungen .................................................................................. 201 5|3|3 Dichtschlämmen, Sperrmörtel ....................................................................... 202 5|3|4 Flächeninjektionen ............................................................................................ 202 5|4  Putze .................................................................................................................................. 204  5|4|1 Sanierputze .......................................................................................................... 204 5|4|2 Feuchtmauerputze............................................................................................. 208 5|4|3 Historische Putze ............................................................................................... 208 5|4|4 Sockelputze ......................................................................................................... 208 5|4|5 Trockenputze ....................................................................................................... 209 5|5  Anstriche........................................................................................................................... 209  5|6  Drainagen ......................................................................................................................... 209  5|7  Wärmedämmung............................................................................................................ 211  5|8  Fußböden .......................................................................................................................... 213  5|9  Klimatische Maßnahmen ............................................................................................. 216  5|9|1 Vorsatzschalen .................................................................................................... 216 5|9|2 Lüftungsgräben .................................................................................................. 217 5|9|3 Wandbeheizungen ............................................................................................. 218 5|10  Mauerwerksverfestigung ............................................................................................. 218  5|11  Flankierende Maßnahmen – ÖNORM B 3355 ........................................................ 218  5|11|1 Baustellenbezogene Maßnahmen ................................................................. 219 5|11|2 Gebäudebezogene, bauphysikalische Maßnahmen und Drainagen .... 219 5|11|3 Konstruktionsbezogene Maßnahmen .......................................................... 220 5|11|4 Materialbezogene Maßnahmen ..................................................................... 220 Ausführungsdetails, Ausschreibung .......................................................................... 227   6|1  Ausführungsdetails und Anschlüsse ......................................................................... 227  6|1|1 Abdichtungsanschlüsse .................................................................................... 227 6|1|2 Putzfassade .......................................................................................................... 229 6|1|3 Steinsockel ........................................................................................................... 231 6|1|4 Vollwärmeschutzfassaden ............................................................................... 231 6|1|5 Innenbereich ....................................................................................................... 232 Ausschreibung ................................................................................................................. 234  6|2  6|3  Werkvertragsnorm – ÖNORM B 2202 ...................................................................... 252  6|3|1 Ausschreibung, Angebote................................................................................ 253 6|3|1|1  6|3|1|2  6|3|1|3 

6|3|2

6|3|2|1  6|3|2|2  6|3|2|3  6|3|2|4  6|3|2|5  6|3|2|6  6|3|2|7 

Angaben zum Leistungsverzeichnis.........................................................................253  Leistungspositionen ......................................................................................................254  Vom Auftraggeber zu erbringende Leistungen ...................................................254

Bauleistungen, Vertragsbestimmungen ...................................................... 254

Stoffe.................................................................................................................................255  Prüf- und Warnpflicht .................................................................................................255  Nebenleistungen ............................................................................................................255  Abrechnung .....................................................................................................................256  Gewährleistung, Sicherstellung ................................................................................256  Übernahme ......................................................................................................................257  Sicherstellung .................................................................................................................258 

Quellennachweis ............................................................................................................................ 259   Literaturverzeichnis ...................................................................................................................... 260   Sachverzeichnis ............................................................................................................................. 270

X | Inhaltsverzeichnis: Mauerwerkstrockenlegung

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 1-01: Feuchtigkeitsbeanspruchungen von Mauerwerk [96] 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. Zusätzlich können an feuchtigkeitsbelasteten Wänden Schimmel- und Algenbildungen auftreten, die ideale Wachstumsbedingungen vorfinden. Durch erhöhte Feuchtigkeitsbelastungen werden aber auch in das Mauerwerk eingebaute Bauteile aus Holz wie Fenster- und Türstöcke stark in Mitleidenschaft gezogen bzw. gänzlich zerstört. Beispiel 1-01: 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.

Feuchtigkeitsursachen | 1

Im Bereich von undichten Regenabfallrohren kann eine deutlich höhere Feuchtigkeitsaufnahme festgestellt werden. Ein gegenläufiges Bild zeigt sich über Kellerfenstern, wo der vertikale kapillare Feuchtigkeitstransport unterbrochen ist und im Sturzbereich eine höhere Verdunstungsfläche vorliegt. Wassereindringung von oben in Wand und Decke kann durch eine schadhafte Dachrinne, einen schadhaften Dachhautbereich oder durch andere Schäden an wasserführenden Leitungen verursacht werden. Beispiel 1-02: Feuchtigkeitsschäden durch Baugebrechen

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 gipshaltige Baustoffe eingesetzt werden.

Porenstrukturen

1|2

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. Abbildung 1-01: schematische Darstellung – Porenformen und Porenarten A

durchgehende Pore

B

geschlossene Pore

C

Verbindung

D

Sackpore

E

Flaschenhals

F

Verzweigung

Die natürlichen Eigenporen sind stoffspezifisch, etwa Poren in Natursteinen, Schotter, Tonmineralien. Die künstlichen Eigenporen werden durch besondere Maßnahmen erzeugt, etwa das Material durch Treibgas zu blähen, durch

2 | Feuchtigkeit im Mauerwerk

Die Porosität der Wandbaustoffe beeinflusst in beträchtlichem Ausmaß die Kapillarität.

Erwärmung mittels Dampf einen Blähvorgang hervorzurufen oder sehr heißes Material schnell abzukühlen, sodass Luftporen entstehen. 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.

Der Wassertransport erfolgt bei Kapillarporen bzw. durchgehenden Poren nahezu ungehemmt.

Tabelle 1-02: Porenarten Porenradius [m] Mikroporen Makroporen Gelporen Kapillarporen Luftporen

10-9

10-8

10-7

10-6

10-5

10-4

10-3

Abbildung 1-02: Porengrößenverteilungen nach [96][44]

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.

Be- und Entfeuchtung

Je kleiner der Porenradius, desto größer ist die mögliche kapillare Steighöhe.

1|3

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

Be- und Entfeuchtung | 3

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. Abbildung 1-03 zeigt die Werbeschrift eines wasserdichten Anstriches, die fälschlicherweise auf die Möglichkeit der Trockenlegung hinweist und somit die Bevölkerung falsch informierte. Abbildung 1-03: Werbeschrift eines wasserdichten Anstriches [1]

4 | Feuchtigkeit im Mauerwerk

Ebenso wie wasserdichte Anstriche verhindern auch Beläge aus Naturstein oder Keramik die Verdunstung.

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 sogenannte Kapillarleitung aufgrund von adhäsionsbedingten Zugkräften gegenüber. Tabelle 1-03: Feuchtigkeitstransportmechanismen in Feststoffen Lösungsdiffusion Wasserdampfdiffusion Oberflächendiffusion Kapillarität Sickerströmung Elektrokinese

Wassermoleküle quasi oder echt gelöst in Flüssigkeit oder Gel. Moleküle des durchwandernden Körpers müssen relativ beweglich sein, z. B. quellbar, aber nicht kristallin. Wassermoleküle im Gaszustand in der Luft von Poren. Durchgehende Porenräume erforderlich. Wassermoleküle diffundieren in dünner Schicht auf Porenwandungen. Durchgehende Porenräume erforderlich. Stets mit Dampfdiffusion gekoppelt. Flüssiges Wasser fließt in Poren eines Körpers unter der Wirkung seiner Oberflächenspannung. Poren des Körpers durchgehend und wasserbenetzbar. Flüssiges Wasser fließt in den Poren infolge von Druckunterschieden, die Oberflächenspannung ist ausgeschaltet. 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 Feuchtigkeitsverlagerungsprozesse ein komplexes Gleichgewicht verschiedener Transportvorgänge dar. Phasenübergänge sowie Sorptionsverhalten poröser Stoffe gegenüber Wasserdampf bewirken zudem eine gegenseitige Beeinflussung dieser Transportphänomene. In Abbildung 1-04 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. 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.

Größe, Art und Form der inneren Hohlräume beeinflussen den Transportmechanismus der Wassermoleküle.

Abbildung 1-04: Wasseraufnahmestadien [56]

Be- und Entfeuchtung | 5

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 des Moleküls zum Porendurchmesser , der sogenannten Knudsenzahl , ab. (1-01)

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 . Damit können die Transportmechanismen grundsätzlich drei verschiedenen Bereichen zugeordnet werden: >>1 Molekularbereich – Effusion = 1 Übergangsbereich 0,10 Masse-% - Sulfate >0,25 Masse-% - Nitrate >0,15 Masse-%  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 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 Objektbeobachtungszeitraum 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 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

Zur Beurteilung der Elektrodenzustände im Mauerwerk sind die Stromflussmessung und die Potenzialmessung im Mauerwerk relevant.

Elektrophysikalische Verfahren | 167

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. Beispiel 4-03: fehlerhafte Anwendung von elektrophysikalischen Verfahren

(1) falsch isolierte Elektrodenanbindung (2) ungeeignete Metallbefestigungen bei Gitterelektrode (3) Korrosion der Elektrode

Verfahrensdurchführung Als Basis einer Verfahrensdurchführung sollte immer die Bestimmung der feuchtigkeitsrelevanten Kennwerte vor Installierung der Anlage (Erstmessung gemäß ÖNORM B 3355) und vor dem Putzaufbringen (Kontrolle der Wirksamkeit aller Trockenlegungsmaßnahmen) angesehen werden. Zusätzlich empfiehlt sich der Abschluss eines Wartungsvertrages mit der Fachfirma, der nachfolgende Punkte beinhaltet: - 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: - Die tatsächliche Lage der Elektroden ist in einen Montageplan einzuzeichnen. - Die Verlegung der Elektroden hat vorzugsweise ringförmig zu erfolgen. - Die Anode hat Materialanforderungen aus dem Bereich des kathodischen Korrosionsschutzes (KKS) zu erfüllen (z. B. aus Titan, Kontaktstellen werkseitig mit einer Aktivierungsschicht von 10 g/m2 Platin oder Iridiummischoxid beschichtet). - 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

168 | Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

4|3|3

Die tatsächliche Lage der Elektroden ist in einen Montageplan festzuhalten.

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. - 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 [235] vor und nach Horizontalabdichtungsmaßnahmen durchzuführen, um Bauschäden zu vermeiden.

Ungeeignete oder problematische Verfahren

4|4

Mauerlungen

4|4|1

Die sogenannten „Mauerlungen“ wurden in der Vergangenheit sehr häufig in ein durch kapillar aufsteigende Feuchtigkeit geschädigtes Mauerwerk eingebaut. Beispiel 4-04: Mauerlungen als ungeeignete Verfahren zur Mauerwerkstrockenlegung

(1) Mauerlungen im Sockelbereich (2) freigestemmte Mauerlunge im Wandquerschnitt (3) Ausführungsformen von Mauerlungen

Ungeeignete oder problematische Verfahren | 169

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. 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. Abbildung 4-20: Mauerlungen Theorie und Praxis

Ausgangszustand

Theorie Mauerlunge

praktische Auswirkung

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 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.

Kontaktlose Verfahren Elektrodenlose bzw. kontaktlose Verfahren, welche vorgeben, mittels Funkwellen oder elektrischer bzw. magnetischer Felder das Wasser aus dem Mauerwerk entfernen zu können, sind wissenschaftlich nicht gesichert und werden daher in den ÖNORMen B 3355 [235] und B 2202 [231] nicht behandelt. Diese oft als „Zauber- oder Wunderkästen“ bezeichneten Geräte werden

170 | Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

4|4|2

Die Haltbarkeit des Sperrputzes ist bei mittlerer bis hoher Schadsalzbelastung beschränkt, der kapillare Feuchtigkeitstransport wird nicht unterbunden.

4|4|3

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. Abbildung 4-21: Theorie kontaktlose Verfahren

Ausgangszustand

Theorie Wandentfeuchtung

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“. 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.

Ungeeignete oder problematische Verfahren | 171

Abbildung 4-22: Funktionsschema passive Elektroosmose

Kurzschlussverfahren

Erdungsverfahren

Wandbeheizungen

4|4|5

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. Abbildung 4-23: Funktionsschema Wandbeheizungen gegen Bodenfeuchtigkeit

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

172 | Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

Wandbeheizung können den kapillaren Feuchtigkeitsaufstieg nicht verhindern, sie fördern nur die Verdunstung.

hat sich als Maßnahme einer „Horizontalsperre“ baupraktisch nicht bewährt. 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.

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. 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 Kapitel 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. Beispiel 4-05: ungeeignete Verfahren zur Mauerwerkstrockenlegung

(1) vertikale Elektrode einer passiven Elektroosmose (2) diffusionsdichte Vorsatzschale wirkt als Dichtputz (3) Lüftungsgraben mit dichtem Außenputz

Nachdem das Wirkungsprinzip von Lüftungsgräben einerseits die Abhaltung von seitlich eindringender Feuchtigkeit, andererseits aber auch die Absenkung

Ungeeignete oder problematische Verfahren | 173

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. 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

4|5

Die ÖNORM B 3355 [235] behandelt ausschließlich Maßnahmen am bestehenden Mauerwerk, die der Verhinderung oder Begrenzung des kapillaren Aufsteigens von Feuchtigkeit dienen. Es sind nur Verfahren oder Verfahrensgruppen berücksichtigt, deren Wirkungsweise theoretisch begründet werden kann und deren praktische Tauglichkeit erwiesen ist. Abbildung 4-24: Lage der definierten Abdichtungsebene gemäß ÖNORM B 3355 [235]

mechanische Verfahren

Injektionsverfahren

elektrophysikalische Verfahren

Als definierte Abdichtungsebene, ab der eine Trocknung des Mauerwerkes bei kapillarem Feuchtigkeitsaufstieg stattfinden muss, ist für die drei Verfahren wie folgt definiert:  mechanische Verfahren: die Lage der Abdichtungsmaterialien  Injektionsverfahren: die oberste Bohrlochreihe an der Einbringungsseite  elektrophysikalische Verfahren: 20 cm über der obersten Lage der negativen Elektrode (Kathode) 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.

174 | Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

Die definierte Abdichtungsebene, ab der eine Trocknung des Mauerwerkes bei kapillarem Feuchtigkeitsaufstieg stattfindet, ist entscheidend für die Lage der Probestellen der Nachuntersuchung.

Tabelle 4-03: mögliche Auswahlkriterien bzw. Anwendungsgrenzen der Verfahren in Abhängigkeit von den bei der Bauwerksuntersuchung festgestellten Parametern – ÖNORM B 3355 [235] objektspezifische Parameter (Ergebnisse der Bauwerksdiagnose) geometrische Randbedingungen mechanische Eigenschaften des Mauerwerks hinsichtlich Bearbeitbarkeit, statischer Einwirkungen, dynamischer Einwirkungen

mechanische Verfahren Mauerdicke, Mauerwerksart, Breite des Arbeitsraumes, angrenzende und benachbarte Bauteile Mauerwerksart, Druckfestigkeit der Sperrschicht, Reibungskoeffizient Mauerwerk-Sperrschicht, Erschütterungen beim Einbau

Injektionsverfahren Mauerdicke, Mauerwerksart, Breite des Arbeitsraumes, angrenzende und benachbarte Bauteile

Anbindung an Vertikalabdichtungen

Mauerwerksart, Breite des Arbeitsraumes, angrenzende und benachbarte Bauteile

Spannungszustand beim Einbau

Verträglichkeit des Injektionsmittels und der Reaktionsprodukte mit den Bestandsmaterialien Bearbeitungsgeschwindigkeit, Einpressdruck, freies Bearbeitungsgeschwindigkeit Porenvolumen (Durchfeuchtungsgrad), Penetrationsvermögen

Konzentration bauschädlicher Salze (Verhinderung elektrolytischer Elektrodenkorrosion) Elektrodengröße, Anordnung der Elektroden, Konzentration bauschädlicher Salze, mögl. Korrosionsgefährdung metallischer Einbauteile

Materialabstimmung der Abdichtungen

Überlappungsbereiche

chemische Einwirkungen aus Korrosionsstabilität der dem Mauerwerk Sperrschicht

verfahrensrelevante Parameter

elektrophysikalische Verfahren

Überlappungsbereiche

Tabelle 4-04: verfahrensgruppenspezifische Vorbereitungsmaßnahmen – ÖNORM B 3355 [235] Bereich zusätzliche Voruntersuchungen

Baustelleneinrichtung

vorbereitende flankierende Maßnahmen

mechanische Verfahren Probeschnitte, ergänzende statische Untersuchungen (z. B. Horizontalkräfte, Arbeitsabschnitte) Freimachen eines Arbeitsraumes für Geräte, Herstellung erforderlicher Anschlüsse für Geräte Verfestigung loser Mauerwerksteile (z. B. bei mehrschaligem Mauerwerk), Schadsalzreduktion

Injektionsverfahren

elektrophysikalische Verfahren

Probeinjektionen, ergänzende statische Untersuchungen, Ortung elektrisch leitfähiger Ermittlung des Einbauten Penetrationsvermögens

Verfüllung von Hohlräumen, Schadsalzreduktion, Reduktion des Durchfeuchtungsgrades

Isolierung elektrisch leitfähiger Einbauten, Schadsalzreduktion

Die Baudurchführung umfasst alle Arbeiten beginnend bei der Erstellung des detaillierten Bauzeitplanes bis zu Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten.  Vorbereitungsmaßnahmen - generelle Vorbereitungen: Festlegen der zeitlichen Abfolge von Trockenlegung und flankierenden Maßnahmen, Erstellung von Detailzeichnungen, bauliche Vorbereitungen, Baustelleneinrichtung etc. - verfahrensspezifische Vorbereitungen (Tabelle 4-04): weitere verfahrensspezifische Vorbereitungsmaßnahmen sowie ergänzende Untersuchungen sind aufgrund der Angaben der ausführenden Firma bzw. des Fachplaners festzulegen und in der Planung zu berücksichtigen  Kontrolle der Ausführung – Bauaufsicht Durch die örtliche Bauaufsicht durchzuführende Kontrollen und Überprüfungen der technischen Ausführungsbestimmungen (Tabelle 4-05).

Horizontalabdichtung – ÖNORM B 3355 | 175



Instandhaltungs- und Wartungsmaßnahmen Durch diese Maßnahmen sollen in erster Linie Beschädigungen der durchgeführten Arbeiten vermieden werden bzw. Reparaturen gezielt durchführbar sein. Die Dokumentation der Horizontalabdichtung erfolgt auf Basis der Planung, Ausführung und Kontrolle der Horizontalabdichtung. Es ist anzugeben, ob eine Eigen‐ oder Fremdkontrolle erfolgt. Tabelle 4-05: Kontrollen während der Bauausführung – ÖNORM B 3355 [235] Bereich

mechanische Verfahren

Injektionsverfahren

Vorlage prüfbarer Unterlagen (zusätzlich zum Sanierungskonzept) als Basis der Kontrolle

Plan der Arbeitsabschnitte, Nachweis der Aufnahme der zu erwartenden Kräfte (statische Berechnung)

Bohrlochschema (Abstand, Neigung und Tiefe der Bohrlöcher), erforderlichenfalls statischer Nachweis

Vorbereitungsphase (hinsichtlich der gelieferten Baustoffe sind Lieferscheine, Materialproben u. dgl. zu verlangen)

Kontrolle der gelieferten Dichtungsmaterialien, Kontrolle der vorgehaltenen Geräte, Kontrolle eventuell durchgeführter Mauerwerksverfestigungen und Hohlraumverfüllungen

Kontrolle der vorgehaltenen Geräte, Kontrolle der gelieferten Injektionsmittel, Kontrolle eventuell durchgeführter Hohlraumverfüllungen

Herstellungsphase

Kontrolle der plangemäßen Ausführung (Arbeitsabschnitte, Schnittbreiten u. a.), Kontrolle der eingebrachten Abdichtung (Überlappungen u. a.)

Kontrolle der Einwirkungsdauer, Kontrolle sowie Aufzeichnungen des Injektionsmittelverbrauchs, Kontrolle des Injektionsdruckes

Nacharbeiten (ausgenommen Kontrolle der sachgemäßen „flankierende Maßnahmen” Anbindung an gemäß Abschnitt 11) Anschlussabdichtungen

elektrophysikalische Verfahren Plan der Elektrodenausteilung, Plan zur vorgesehenen Leitungsführung, Gesamtstromaufnahme der Anlage Kontrolle des gelieferten Elektrodenmaterials, Kontrolle der Untergrundvorbereitung im Bereich der Elektrodenapplikation

Kontrolle der Montageprotokolle zu den elektrischen Anlageteilen, Überprüfung der Gesamtstromaufnahme (evtl. Teilabschnitte), lokale Überprüfung der Potenzialwirkung Kontrolle der sachgemäßen Kontrolle der sachgemäßen Elektroden- und Bohrlochverfüllung, Kontrolle Leitungseinbettung, Kontrolle der sachgemäßen Anbindung der sachgemäßen Anbindung an Anschlussabdichtungen an Anschlussabdichtungen

Tabelle 4-06: Dokumentation von Horizontalabdichtungsmaßnahmen – allgemeine Angaben – ÖNORM B 3355 [235] Auftraggeber Objekt ausführende Firma örtliche Bauaufsicht Ausführungszeitraum Angaben zum Mauerwerk Bauwerksdiagnose Abweichungen zur Zustandserhebung Abweichungen zum Sanierungskonzept Abweichungen zur Sanierungsdetailplanung Angaben zur Abdichtungsmaßnahme Verfahren Angaben zur Kontrolle Eigenüberwachung externe Kontrolle

von:

bis:

☐ ☐ ☐ ☐ ☐

Zustandserhebung einschließlich Sanierungskonzept, erstellt von: Sanierungsdetailplanung erstellt von: Begründung: Begründung: Begründung:

☐ ☐ ☐ ☐

mechanisch Injektion elektrophysikalisch Kombination

☐ durch ausführende Firma ☐ durch:

176 | Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

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:  einstufige Verfahren, bei denen die endgültige Sperrschicht in eine durchgehende Lagerfuge mittels Vibration eingebracht wird  mehrstufige 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 Planung und Ausführung gelten folgende technische Bestimmungen: - Die Abdichtungsmaterialien dürfen bei mehrstufigen Verfahren vor dem Einbau nicht der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt sein. - Die Mauerwerkstemperatur muss über +5 °C liegen. - Die Breite des Arbeitsraumes parallel zum Mauerwerk ist durch die Bestimmungen des Arbeitnehmerschutzes und durch die einzusetzenden Geräte festzulegen. - Mehrschaliges Mauerwerk mit loser Füllung des Kernquerschnittes erfordert eine vorhergehende Verfestigung eventuell in den Spaltraum einbrechender Querschnittsteile. - Einzelne Trennverfahren dürfen nur bei Ziegelmauerwerk mit durchgehenden Lagerfugen eingesetzt werden. Versetzungen der Lagerfugen oder Einschlüsse von Bruchsteinen sind dann als Ausschlusskriterien anzusehen. - Bei unabhängig vom Mauerwerksverband geführten Schnitten ist die Materialfestigkeit für die Maximaldicke und die Arbeitsgeschwindigkeit zu beachten. - Die Druckbeanspruchung in der Trennfuge ist hinsichtlich der Auswahl des Abdichtungsmaterials zu berücksichtigen. - Wirkt in der Trennfuge eine Scherbeanspruchung, ist der statische Nachweis der Gleitsicherheit in der Abdichtungsebene zu erbringen. Dabei ist neben der Ermittlung der einwirkenden Kräfte die Kenntnis des Reibungskoeffizienten zwischen Mauerwerk (Füllmörtel) und eingebrachter Sperrschicht erforderlich. - Vor der Auswahl metallischer Sperrschichten ist eine Abklärung möglicher korrosionsfördernder Einflüsse erforderlich. - Die Höhe der Trennfuge ist bei bituminösen Abdichtungen mindestens 16 mm und bei profilierten Stahlblecheinlagen mindestens 19 mm. - Mauerwerksbereiche mit lockerem Gefüge sind zu sanieren.

Horizontalabdichtung – ÖNORM B 3355 | 177

- Um Beschädigungen der Abdichtungsbahnen zu vermeiden, ist das Reinigen der Trennfugen unbedingt erforderlich. Insbesondere sind spitze Steine, Mörtelreste u. dgl. zu entfernen. - Um das satte Aufliegen der Abdichtungsmaterialien sicherzustellen, ist gegebenenfalls ein Mörtelglattstrich über die gesamte Mauerdicke herzustellen. - Die Abdichtungsmaterialien müssen überlappend in die Trennfuge eingebracht werden, wobei das Verkleben der Stoßstellen bei Überlappungsbreiten unter 5 cm unbedingt erforderlich ist. - Die Verwendung von Keilen zur Lastaufnahme ist nicht zulässig. - Auf die Anschlussmöglichkeit von Flächen- und Vertikalabdichtungen ist zu achten. - Das Ausfüllen der Restfugen im Bereich der neu eingebrachten Horizontalabdichtung hat kraftschlüssig mit Fertigschnellmörtel im Druckluft‐Spritzverfahren zu erfolgen, wobei auf eine kurze Aushärtungsdauer und auf den erforderlichen Auspressdruck geachtet werden muss. Weiters hat dieser Mörtel Dichtzusätze und Quellmittel zu enthalten. Tabelle 4-07: Dokumentation Horizontalabdichtungsmaßnahmen – mechanische Abdichtungen – ÖNORM B 3355 [235] Verfahren

☐ Frässchnitt (Mauersäge) ☐ Seilschnitt (Diamantseil) ☐ Einbringen von Metallplatten (einstufiges Verfahren)

Material der Sperrschicht Hersteller Verfüllen der Restfuge Höhe der Trennfuge statische Berechnung der Schnittfuge Probeschnitte

Zusatzleistungen

Lage der Abdichtungsebene

Überlappung der Abdichtung

Arbeitsabschnitte Anbindung an andere Abdichtungen

entstandene Schäden durch

☐ Material ☐ Hersteller ☐ Einbringungsart ____ cm ☐ vom Auftraggeber beigestellt ☐ vom Auftragnehmer vorgelegt ☐ durchgeführt ☐ nicht durchgeführt ☐ Mauerwerksverfestigung ☐ Freilegen von Leitungen ☐ Sonstiges: ☐ entsprechend Ausführungsplanung ☐ Höhe über Gelände ____ cm ☐ Höhe über Fußbodenniveau ____ cm ☐ Höhe über ____ cm ____ cm ☐ verklebt ☐ nicht verklebt ☐ Angabe gemäß Statik ☐ Angabe gemäß beiliegendem Plan ☐ Ja ☐ Nein ☐ Setzungsrisse ☐ Erschütterungen ☐ Sonstiges:

178 | Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

Injektionsverfahren

4|5|2

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:  porenverschließende Injektionsmittel  hydrophobierende Injektionsmittel  porenverengende und hydrophobierende Injektionsmittel  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:  Probeinjektionen für Penetrationsvermögen  Der Abstand der Bohrlöcher ist in Abhängigkeit vom Injektionsmittel sowie von der Porengängigkeit des Injektionsmittels und den Materialeigenschaften des Mauerwerks festzulegen.  Bei der Injektion ist sicherzustellen, dass die Injektionsmittel in klüftigem Mauerwerk nicht abfließen.  Vorbereitung des Mauerwerks. Der Durchfeuchtungsgrad ist in der Injektionsebene auf unter 50 % zu reduzieren. Dies gilt z. B. nicht für Injektionscremen auf Silan‐ oder Siloxanbasis mit einem Wirkstoffgehalt von ≥70 %.  Es sind nur für die vorhandene Bausubstanz verträgliche Injektionsverfahren zu verwenden.  Nach Injektionsdurchführung unter Verwendung hydrophobierender oder hydrophobierender/porenverengender Injektionsmittel ist eine Nachtrocknung des Mauerwerks in der Injektionsebene während der Reaktionszeit erforderlich. Dies gilt z. B. nicht für Injektionscremen auf Silan‐ oder Siloxanbasis mit einem Wirkstoffgehalt von ≥70 %.  Bei Mauerwerken aus gipshaltigem Gestein, Gipsmörtel oder stark gipshaltigem Mörtel sind nur solche mineralischen Suspensionen zu verwenden, die nicht zu einer Ettringitbildung führen.  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.  Anlegen von Bohrlöchern in den Mauersteinen, ausgenommen bei Natursteinen mit geringer Saugfähigkeit  Der Materialverbrauch, das Mischungsverhältnis, die Einwirkungsdauer und die Einbringungsart sind anzugeben. Nach Beendigung sind die Bohrlöcher kraftschlüssig und angepasst an den Bestand mit hydraulischem oder hochhydraulischem Mörtel zu verschließen.

Horizontalabdichtung – ÖNORM B 3355 | 179

Tabelle 4-08: Dokumentation Horizontalabdichtungsmaßnahmen – Injektionen – ÖNORM B 3355 [235] Injektionsmittel Hersteller Beschreibung Einbringungsart Eignungsprüfung des Injektionsmittels statische Bemessung der Injektionsebene Probeinjektion Wirksamkeitsüberprüfung des Injektionsbereiches Zusatzleistungen

Lage der Abdichtungsebene

Bohrlochdurchmesser Bohrlochwinkel Bohrlochtiefe Bohrlochabstand

Bohrlochanordnung

kraftschlüssige Bohrlochverfüllung Injektionsgerät Druckinjektion Injektionsdruck

☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐

Poren verschließend hydrophobierend Poren verengend und hydrophobierend Druckinjektion drucklos Ja, durch: Nein statische Unbedenklichkeitserklärung von Befugtem vorliegend vom Auftraggeber beigestellt vom Auftragnehmer vorgelegt Ja Nein Ja durch: Nein Verdämmen der Injektionsebene Vortrocknen der Injektionsebene Hohlraumverfüllung Sonstiges: entsprechend Ausführungsplanung Höhe über Gelände ____ cm Höhe über Fußbodenniveau ____ cm Höhe über ____ cm entsprechend Ausführungsplanung ____ cm entsprechend Ausführungsplanung ____ Grad entsprechend Ausführungsplanung Mauerdicke ____ cm entsprechend Ausführungsplanung ____ cm entsprechend Ausführungsplanung einreihig zweireihig einseitig zweiseitig durchgeführt ____ bar

bei druckloser Injektion Einbringungsart Soll (gemäß Protokoll der einzelnen Arbeitsabschnitte) ____ l oder kg Ist (gemäß Protokoll der einzelnen Arbeitsabschnitte) ____ l oder kg

Materialverbrauch je m2 Einwirkdauer Arbeitsabschnitte Anbindung an andere Abdichtungen

☐ ☐ ☐ ☐

Angabe gemäß Statik gemäß beiliegendem Plan Ja Nein

entstandene Schäden

180 | Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

Elektrophysikalische Verfahren

4|5|3

Bei den zulässigen Verfahren handelt es sich um elektrophysikalisch aktive Verfahren, bei denen nach Anlegen einer elektrischen Gleichspannung 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 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:  Diese Elektroden müssen in allen zu trocknenden Mauern des Objektes eingebaut werden.  Vorbereitung des Mauerwerks für die Verlegung der positiven Elektrode und des Verlegungsbereiches der negativen Elektrode  Die Elektroden dürfen nur bei einer Mauerwerkstemperatur über 5 °C verlegt werden.  Montageplan mit der Elektrodensituierung  Elektrodenverlegung vorzugsweise ringförmig  Die gleichmäßige Stromverteilung in der gesamten Anlage ist durch die Konstruktion und die Materialauswahl der Elektroden sicherzustellen.  Die Anode hat Materialanforderungen aus dem Bereich des kathodischen Korrosionsschutzes (KKS) zu erfüllen.  Die Kontakte zwischen Elektrode und Stromzuleitung (Verbindungskabel) müssen so abgedichtet und isoliert sein, dass Feuchtigkeit oder Salze nicht bis zur inneren Kontaktstelle gelangen können. Die Kontaktstellen sind unter Angabe der verwendeten Materialien im Montageplan darzustellen.  Verschieden hohe elektrische Leitfähigkeit des Mauerwerks (z. B. hervorgerufen durch verschieden hohe Feuchtigkeitsverteilung und Salzkonzentrationen) muss z. B. durch einen 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.  regelbare Stromversorgung mit einem durchschnittlichen Stromfluss von etwa 4 bis 8 mA/m und einer Spannung von mindestens 5 V bis maximal 15 V  Zur Wirksamkeitskontrolle hat die Messung des tatsächlich auf das Mauerwerk übertragenen Potenzials durch eine hochohmige Potenzialmessung zwischen zwei an das Mauerwerk angelegten Referenzelektroden zu erfolgen.

Horizontalabdichtung – ÖNORM B 3355 | 181

Tabelle 4-09: Dokumentation von Horizontalabdichtungsmaßnahmen – elektrophysikalische Abdichtungen – ÖNORM B 3355 [235] Elektrodenmaterial Hersteller Aufbau der Anode Aufbau der Kathode Herstellung der Elektroden-Verbindungskabel Montage der Elektroden

☐ in die Mauer eingefräst ☐ an der Mauer

Verbindung Elektrode Mauerwerk erforderlicher Geräteanschluss Stromübergang von der Elektrode auf das Mauerwerk

☐ selbst regelnd

erforderliche flankierende Maßnahmen

☐ ☐ ☐ ☐

Beseitigung von Erdanschlüssen Schadsalzreduktion metallische Einbauteile zwischen Anode und Kathode elektrisch trennen sonstige

☐ ☐ ☐ ☐ ☐

Spannung ____ V Stromfluss im Mauerwerk ____ mA Mauerpotenzial ____ mV gemäß Skizze gemäß Planung automatisiert (Beschreibung gemäß Beilage Errichter) im Intervall von: halbjährlich

Lage der Elektroden

nach Einschalten der Anlage Montage der Elektroden in Ringen Montage der Messdosen Überprüfung der Anlage gemäß Wartungsvertrag

182 | Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

Bild 4-01

Bild 4-02

mechanisches Verfahren – Einbringung von gewellten Edelstahlplatten mittels Handhammer mechanisches Verfahren – Einbringung von gewellten Edelstahlplatten mittels Hydraulikvorrichtung

Bild 4-03

Bild 4-04

Bild 4-05

Bilder 4-03 bis 05

Abdichtungsführungen von einstufigen mechanischen Verfahren

Bild 4-06

Bild 4-07

mechanisches Verfahren durch abschnittsweise Abdichtungseinbringung mechanisches Verfahren mit Bohrloch-Frässchlitz-Verfahren

Bild 4-08

Bild 4-01 Bild 4-02

Bild 4-09

mechanisches Verfahren mit Bohrkern-Verfahren

Bild 4-06 Bild 4-07

Bild 4-10

Bilder 4-08 bis 10

Farbteil 4 | 183

Bild 4-11

Bild 4-12

Mauertrennung mit Mauerfräse Mauerfräse im Mauerwerk

Bild 4-13

Bild 4-11 Bild 4-12

Bild 4-14

Bild 4-15

Bilder 4-13 bis 15

Mauerfräsen

Bild 4-16

Bild 4-17

Mauertrennung mit Seilsäge Seilsäge im Mauerwerk

Bild 4-18

Bild 4-16 Bild 4-17

Bild 4-19

Seilsägen

184 | Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

Bild 4-20

Bilder 4-18 bis 20

Bild 4-21

Bild 4-22

Seilsäge im Innenbereich Seilsäge in Betrieb

Bild 4-23

Bild 4-21 Bild 4-22

Bild 4-24

Bild 4-25

Verfahrensablauf mechanisches Verfahren – Fugenherstellung, Fugenreinigung, Abdichtungseinbau

Bild 4-26

Bild 4-27

Verfahrensablauf mechanisches Verfahren – kraftschlüssiges Verfüllen Restfuge

Bild 4-29

Mauerfräse im Außenbereich Einbau eines genoppten Stahlbleches bei mechanischem Verfahren

Bilder 4-23 bis 25

Bild 4-28

Bilder 4-26 bis 28

Bild 4-30

Bild 4-29 Bild 4-30

Farbteil 4 | 185

Bild 4-31

Bild 4-32

hydrophobierende Mauerwerksinjektion – Impulssprühverfahren Bohrlochanordnung Impulssprühverfahren

Bild 4-33

Bild 4-31 Bild 4-32

Bild 4-34

Bild 4-35

hydrophobierende Mauerwerksinjektionen - Impulssprühverfahren, Hohldochtverfahren, Versuchspfeiler

Bild 4-36

Hohldocht- bzw. Infusionsrohrverfahren Injektionsmittel-Vorratswanne eines Infusionsrohrverfahrens

Bild 4-38

Bilder 4-33 bis 35

Bild 4-37

Bild 4-39

Laborprüfung von hydrophobierenden Injektionsmitteln – Prüfkörper, Ziegel, Mörtel

186 | Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

Bild 4-36 Bild 4-37

Bild 4-40

Bilder 4-38 bis 40

Bild 4-41

Bild 4-42

Druckinjektion organisches Injektionsmittel hydrophobierende Silancreme-Injektion

Bild 4-43

Bild 4-41 Bild 4-42

Bild 4-44

Bild 4-45

Bilder 4-43 bis 45

Einbringung und Ausbreitung einer Silancreme-Injektion

Bild 4-46

Bild 4-47

Bild 4-48

Bilder 4-46 bis 448

Mauerwerksinjektionen mittels Vorratsbehälter

Bild 4-49

Bild 4-50

mehrreihige Druckinjektion mit hydrophobierend-porenverengendem öligen Injektionsmittel Paraffininjektion zur Kapillarporenverstopfung

Bild 4-49 Bild 4-50

Farbteil 4 | 187

Bild 4-51

Bild 4-52

Verlegung Gitterelektrode Verlegung Schlauchelektrode

Bild 4-53

Bild 4-51 Bild 4-52

Bild 4-54

Bild 4-55

Bilder 4-53 bis 55

Verfahrensablauf elektrophysikalisches Verfahren – Montage Anode

Bild 4-56

Bild 4-57

Steuergerät elektrophysikalisches Verfahren Versuchspfeiler für elektrophysikalisches Verfahren

Bild 4-58

Bild 4-59

Bild 4-56 Bild 4-57

Bild 4-60

Elektrodenzuleitungskupplung Anode – stabförmige Kathoden – ringförmige Leitungsanordnung

188 | Verfahren zur nachträglichen Horizontalabdichtung

Bilder 4-58 bis 60

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 [235] 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 [69] untersuchte diese Parameter mittels Simulationsrechnung mit dem Programm WUFI und nachfolgender Annahmen für das Mauerwerk und die Umweltbedingung:  Mauerwerksart: Vollziegelmauerwerk  Wanddicke: 30 bis 210 cm  Feuchtigkeitsgehalt: 20 Masse-%  Durchfeuchtungsgrad: ~80 %  Wandoberflächen: von diffusionsoffen = 0 bis dampfdicht =   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 als auch die Ergebnisse der Simulationsrechnung zeigen, dass ab einer diffusionsäquivalenten Luftschichtdicke von 0,6 m fast keine Verdunstung mehr stattfindet. Ein Sanierputz mit 3 bis 4 cm Dicke und einem Diffusionswiderstandsfaktor ~10 bis 15 weist bereits einen -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.

5|1

Die natürliche Wandaustrocknung hängt der Zeit, den klimatischen Bedingungen, der Wandgeometrie und der Wandoberflächenbeschaffenheit ab.

Entfeuchtung | 189

Bereits bei einer einseitigen Diffusionsbehinderung ist nach einem Jahr unter Umständen nur mehr eine Reduktion des Durchfeuchtungsgrades von 10 bis 15 % möglich. Wesentlich schlechter verhält sich noch eine Wand mit beidseitiger Beschichtung, bei der nach einem Jahr nur rund 5 bis 10 % des Durchfeuchtungsgrades ausdiffundieren können. Abbildung 5-01: Wandaustrocknung bei Diffusionsbehinderung nach [69]

Die natürliche Wandaustrocknung hängt aber nicht nur von der Wandoberfläche, sondern auch von der Austrocknungszeit und von der Wanddicke entscheidend ab. 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. Abbildung 5-02: Wandaustrocknung in Abhängigkeit von Austrocknungszeit und der Wanddicke nach [69]

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 infolge von Materialausdehnung durch Temperatureinfluss zu vermeiden. Vorsicht ist allerdings bei tonmineralhaltigen Natursteinen, aber auch bei Marmorgesteinen im Mauerwerk geboten, da durch die Temperaturerhöhung Festigkeitsverluste durch den Wasserverlust im Kristallgitter der Natursteine entstehen können.

190 | Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

Die Erwärmung des Mauerwerks von außen durch Heißluftanblasung kann bei zu hohen Temperaturen zu Schäden im Mauerwerk durch die nur oberflächliche Erwärmung und die daraus resultierenden Temperaturspannungen führen und sollte daher nur mit Einschränkungen durchgeführt werden. Die Erwärmung des Mauerwerks von innen erfolgt derzeit durch die folgenden Verfahren: - Heizstabtechnik - Heizstabtechnik in Kombination mit konditionierter Druckluft - Mikrowellentechnik Heizstabtechnik Bei der Heizstabtechnik wird das Mauerwerk zunächst in einem flächigen Bohrlochraster von ca. 30 bis 40 cm und einer Bohrlochdicke von 16 bis 20 mm bis mindestens zur Mitte des Mauerwerks angebohrt und anschließend Heizstäbe in das Mauerwerk eingebracht. 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 °C erwärmt, wobei in der Nähe der Heizstäbe die Temperatur auch über 100 °C liegen kann. Die langjährige Erfahrung mit der Heizstabtechnik hat bisher gezeigt, dass bei fachgerechter Anwendung noch keine Probleme aufgetreten sind.

Das Mauerwerk wird durch die Heizstäbe im Mittel auf eine Temperatur von 60 bis 80 °C erwärmt.

Abbildung 5-03: 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. Abbildung 5-04: Mauerwerksentfeuchtung – Heizstabtechnik mit konditionierter Druckluft

Entfeuchtung | 191

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 5-05: 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. Im Gegensatz zur Heizstabtechnik sind hier keine Bohrungen im Mauerwerk erforderlich. Abbildung 5-06: Mauerwerksentfeuchtung – Mikrowellentechnik

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:

192 | Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

Bei metallischen Einbauten im Mauerwerk ist die Anwendung von Mikrowellen nicht möglich.

-

Öffnen der Baustoffporen an der Wandoberfläche durch Sandstrahlen der Wandoberflächen (z. B. mit Aluminiumsilikat). Der Verputz muss vorher entfernt werden. - 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. 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 5-07: 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 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.

Durch Zusatzmaßnahmen in Kombination für die Mauerwerksentfeuchtung kann der Zeitfaktor beeinflusst werden.

Durch Anlegen eines Vakuums wird das Wasser im Mauerwerk in flüssiger und dampfförmiger Form abgesaugt. Je dichter die Wandoberfläche, desto effizienter ist diese Methode.

Entfeuchtung | 193

Abbildung 5-08: Mauerwerksentfeuchtung – Vakuumtechnik

Vakuumtechnik mit Heizstäben Ähnlich wie bei der reinen Vakuumtechnik wird in Fußbodennähe ein Unterdruck im Mauerwerk erzeugt. Bedingt durch die Heizstäbe entsteht eine höhere Verdunstungsrate, und die zu Beginn der Entfeuchtung noch in flüssiger Form abgesaugte Feuchtigkeit kann damit als Wasserdampf vollständig entfernt werden. Das System ist von der Funktionsweise vergleichbar mit Heizstäben in Verbindung mit Druckluft, nur dass hier mit einem Unterdruck gearbeitet wird und der Verputz nicht von den Wänden entfernt werden muss. Abbildung 5-09: Mauerwerksentfeuchtung – Vakuumtechnik mit Heizstäben

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: - 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

194 | Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

Bedingt durch die Heizstäbe entsteht eine höhere Verdunstungsrate, und die Feuchtigkeit kann damit als Wasserdampf vollständig entfernt werden.

5|2

ersetzt. 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 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.

Während oder vor der Anwendung schadsalzreduzierender Verfahren muss das Mauerwerk intensiv bewässert werden, da nur im Wasser gelöste Salze aus Bauteilen entfernt werden können.

Abbildung 5-10: Schadsalzreduktion – Kompressen-, Injektionskompressenverfahren

Kompressenverfahren

Injektionskompressenverfahren

Schadsalzreduktion | 195

Kompressenverfahren (wirkt in der Randzone) Die auf die Mauerwerksoberfläche aufgebrachten Kompressen bestehen meist aus Zellulose oder anderen gut saugfähigen Materialien. Bei der Anwendung ist in Abhängigkeit von der Salzbelastung ein oftmaliges Austauschen der Kompressen und Befeuchten der Wand erforderlich. 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. Vakuum-Fluid-Verfahren (wirkt in der Rand- und Kernzone) Durch das Anlegen eines Vakuums an die Wandoberfläche wird die oberflächennahe Salzlösung abgesaugt. 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. Abbildung 5-11: Schadsalzreduktion – Vakuum-Fluid-Verfahren

Oberflächenbefeuchtung

Vakuum-Kreislauf-Verfahren (wirkt in der Rand- und Kernzone) Das Vakuum-Kreislauf-Verfahren (VKV) bietet ein weiteres Werkzeug zur Entsalzung bzw. Salzreduktion von stark mit Schadsalzen belasteten Objekten. Es können sowohl Mauerwerksentsalzungen als auch einzelne freistehende Objekte, wie Skulpturen, Grabmäler und vieles mehr, mit diesem Verfahren behandelt werden. An der Zulaufseite werden je nach Mauerwerk eine ausreichende Anzahl Injektionspacker bis in eine Tiefe von etwa 25 cm eingebohrt und über diese dann reines Wasser eingepresst. Nach Anschluss aller erforderlichen Leitungen wird an der Vakuumseite über die Vakuumventile ein Unterdruck zwischen 300 und 600 mbar aufgebaut. Beim Durchströmen des Mauerwerks werden dann die Schadsalze gelöst und ausgewaschen. Dieser Prozess muss über mehrere Tage aufrechterhalten werden und erfolgt in mehreren Phasen. Im Laufe dieses Prozesses werden rund 3000 bis 6000 Liter Wasser, in Abhängigkeit der Objektbeschaffenheit, durch den jeweiligen Querschnitt gezogen. Eine entsprechende Belüftung des Objektes ist deshalb unbedingt sicherzustellen. Im Zuge der anschließenden Trocknung wird die Applikation von Zellstoffkompressen angeraten. So können eventuell vorhandene Restsalze an die Oberfläche wandern, von der Kompresse absorbiert und entfernt werden. Der zusätzliche Einsatz von Entfeuchtungsgeräten muss gut

196 | Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

Feuchtigkeitsinjektion

überlegt werden, da ein zu schnelles Abtrocknen der Oberfläche den Abriss des Feuchtigkeitstransports zur Folge haben könnte. Selektive Teilbehandlungen sind mit diesem Verfahren nicht möglich. Aufgrund des sehr hohen Arbeits- und Technologieeinsatzes ist es auch relativ zeit- und kostenintensiv. Abbildung 5-12: Schadsalzreduktion – Vakuum-Kreislauf-Verfahren

Phase 1: von oben nach unten

Phase 2: von unten nach oben

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. Abbildung 5-13: Schadsalzreduktion – Opferputze

vorher

1. Opferputzauftrag

2. Opferputzauftrag

elektrophysikalische Verfahren (Kerasan-Verfahren, AET-Verfahren) 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. Zur Aufrechterhaltung des Stromflusses und der Salzwanderung ist eine ständige Befeuchtung der zu entsalzenden Bereiche erforderlich. Die Marktrelevanz dieses Verfahrens ist derzeit nur mehr sehr gering.

Schadsalzreduktion | 197

Abbildung 5-14: Schadsalzreduktion – elektrophysikalisches Verfahren

Delta-P-Verfahren (wirkt in der Rand- und Kernzone) Der Name Delta-P oder mathematisch geschrieben ∆ 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. Abbildung 5-15: Schadsalzreduktion – Delta-P-Verfahren

Durch das Einbringen von Wasser unter Druck bei gleichzeitigem Absaugen über benachbarte Bohrungen erfolgt eine Auslaugung der Salze.

Abstrahlen der Wandoberflächen (wirkt in der Randzone) Durch Sandstrahlen der Wandoberflächen mit Aluminiumsilikat 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. chemische Salzumwandlung Eine Salzumwandlung hatte das Ziel, leicht lösliche Salze in schwer lösliche zu verwandeln bzw. die Salze zu zerlegen. Das grundsätzliche Problem bei der Salzumwandlung lag in der baupraktischen Unkenntnis der genauen Salzmengen und der Salzart. Die chemischen Verfahren werden aufgrund der hohen Umweltbelastung und Giftigkeit nicht mehr angewendet, sie wirkten nur oberflächlich und nur gegen Sulfate und Chloride. - Chemische Salzumwandlungsverfahren. Gemäß den theoretischen Ansätzen 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 gebildet. Na2SO4 + PbSiF6  PbSO4 + Na2SiF6

198 | Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

(5-01)

biologische Salzumwandlung [188] Eine textilartige Biokompresse wird im trockenen Zustand auf das zu entsalzende Mauerwerk angepresst und anschließend mit einer wässrigen Mikroorganismenemulsion injiziert. Nach einer Hinterfeuchtung des Mauerwerkes mit destilliertem Wasser setzt dann der Entsalzungsprozess ein. Eine biologische Salzumwandlung besteht derzeit vorrangig für Nitrate, die Entsalzungsdauer wird mit 6 bis 8 Wochen angegeben. Eine Gefahr eines Pilzbefalles der Wandoberflächen sowie eine Geruchsbelästigung aus den Stoffwechselprodukten der Bakterien ist nicht auszuschließen. Für die Kultivierung, den Umgang und die Entsorgung der Mikroorganismen ist auf jeden Fall ein mikrobiologisch fachkundiges Personal erforderlich. 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 Schadsalzbelastung 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

In den meisten Fällen können die Schadsalze im Mauerwerk auch beibehalten werden. Es ist jedoch darauf zu achten, dass der Durchfeuchtungsgrad des Mauerwerks unter 20 % liegt.

5|3

Die Aufgabe von Vertikalabdichtungen besteht darin, gegenüber dem anstehenden Boden oder im Bereich von Abdichtungsversprüngen das Eindringen von Wasser zu verhindern. Abbildung 5-16: Anwendungsbereiche Vertikalabdichtungen

Bodenwasser

Sockelbereich und Keller

Hochzüge

Sie sind daher in folgenden Fällen erforderlich: - seitliches Eindringen von Bodenwasser in das Mauerwerk verhindern - Putzschäden und Feuchtigkeitsbrücken im Sockelbereich verhindern

Vertikalabdichtungen | 199

-

feuchtes Mauerwerk kaschieren, Wassereintritte in Kellerräume verhindern - Hochzüge im Innenbereich zur Verbindung von Abdichtungen außen liegende Abdichtungen Bei Sanierungsmaßnahmen ist die Applikation einer Vertikalabdichtung an der Wandaußenseite, 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. Grundsätzlich erfolgt die Auswahl des Abdichtungssystems nach der Art der Feuchtigkeitsbeanspruchung. In Abhängigkeit der Feuchtigkeitslastfälle sind die Anzahl der Abdichtungslagen und die Materialien festzulegen. - Abdichtung gegen Bodenfeuchtigkeit - Abdichtung gegen nicht drückendes Wasser - Abdichtung gegen drückendes Wasser innen liegende Abdichtungen Bei innen liegenden Vertikalabdichtungen werden meist Dichtschlämmen und Sperrmörtel, alternativ Bitumenabdichtungen 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 („Grüne Wanne“). 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: - 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

200 | Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

Bei einer hochwertigen Nutzung des Kellers ist der Einbau einer Vertikalabdichtung unumgänglich.

Vor der Anbringung der Abdichtung sind Vorarbeiten zur Untergrundvorbereitung erforderlich.

Bituminöse Abdichtungen Bituminöse Abdichtungen können als Bahnenabdichtungen mit Bitumen oder kunststoffmodifiziertem Bitumen und unterschiedlichen Einlagen zur Verstärkung ausgebildet sein: - 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) - 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: - Spritz- und Spachtelabdichtungen – kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtungen (pastöse, spachtel- oder spritzfähige Massen), ein- oder zweikomponentig innenliegendes Abdichtungs-Verbundsysteme (IAVS) erdberührter Bauteile Ein IAVS stellt ein Verbindungselement zwischen einer Flächenabdichtung im Fußbodenbereich des Kellers und einer entsprechend über Gelände liegenden Abdichtung gegen aufsteigende Feuchtigkeit der erdberührten Außenwand dar. Es besteht grundsätzlich aus einer hochelastischen, bituminösen, innen liegenden Abdichtung und einer ins Bestandsbauteil rückverankerten Tragschale aus Nassspritzmörtel mit jeweils entsprechenden Mindestschichtdicken. Diese Mindestschichtdicken sind je nach Belastungsanforderungen (Tiefenstufe unter Geländeoberfläche, Bemessungswasserspiegel) statisch nachzuweisen. Die vorbereitenden Maßnahmen und die eingesetzten Einzelkomponenten (bituminöse Abdichtung, Bewehrung, Anker, Ankerdichtelement, Nassspritzmörtel) sind vom Hersteller bekannt zu geben, mittels Datenblätter nachzuweisen und mit den statischen sowie den planungstechnischen Vorgaben abzugleichen. Somit können bisher nicht abgedichtete Objekte nachträglich mit einer funktionierenden Innenabdichtung einer hochwertigen Nutzung zugeführt werden. Das Zusammenwirken der Flächenabdichtung im Keller gemäß ÖNORM B 3692 [239] und der Abdichtung gegen aufsteigende Feuchtigkeit gemäß ÖNORM B 3355 [235] ist für die Gesamtplanung zu beachten.

Kunststoffabdichtungen

5|3|1

Ein IAVS besteht aus einer hochelastischen, bituminösen, innenliegenden Abdichtung und einer ins Bestandsbauteil rückverankerten Tragschale.

5|3|2

Kunststoffabdichtungen sind Bahnenabdichtungen, die entweder verschweißt (Quellschweißen, Warmgasschweißen, Heizelementschweißen) oder verklebt werden: - Polyisobutylen (PIB) - Ethylencopolymerisat-Bitumen (ECB)

Vertikalabdichtungen | 201

-

weich gemachtes oder weichmacherhaltiges Polyvinylchlorid (PVC-P) mit Verstärkung aus Polyestergewebe oder Vlieseinlage, bitumenbeständig 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. Das Haupteinsatzgebiet von Kunststoffabdichtungen liegt aber in der Abdichtung gegen Niederschlagswässer oberhalb des anschließenden Geländes.

Dichtschlämmen, Sperrmörtel 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 Dichtschlämmen und Sperrmörtel entstehen meist infolge der mangelhaften Verarbeitung oder eines schlechten Untergrundes.

Flächeninjektionen Die Bedeutung von Vertikalabdichtungen in Form von Flächeninjektionen nimmt in städtischen Gebieten immer mehr zu. Der Grund dafür liegt darin, dass durch die Injektionsabdichtungen das Freilegen von Kelleraußenwänden 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: - Injektionsmittel zwischen Wandoberfläche und anstehendem Boden - Injektionsmittel wird direkt in die Wand injiziert 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,

202 | Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

5|3|3

Die Verwendung von Dichtschlämmen und Sperrmörtel ist im Sockelbereich unterhalb der nachträglich eingebrachten Horizontalabdichtung möglich.

5|3|4

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. Abbildung 5-17: Lage von Flächenabdichtungen

In Verbindung mit der Flächeninjektion sollten immer zwei Horizontalabdichtungen im Mauerwerk, eine im Fußbereich und eine am oberen Abschluss der Flächeninjektion, situiert werden.

vor der Wandfläche

im Wandquerschnitt

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 fachgerechter Anwendung baupraktisch betrachtet ausreichend. In der Zeitplanung der Bauausführung sollte beachtet werden, dass aufgrund einer nicht gesicherten Verteilung des Injektionsmittels mehrere Injektionsdurchgänge erforderlich werden können. Der Anteil an Nachinjektionsflächen kann dabei bis zu 30 % betragen.

Vertikalabdichtungen | 203

Putze

5|4

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 Objektbereichen, 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: - 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

Die Standzeit von Putzen auf feuchten und salzbelasteten Untergründen hängt von einer Vielzahl von Parametern, die vom Planer zu beachten sind, ab.

5|4|1

Abbildung 5-18: Wirkungsweise von Putzen

Dichtputz

Sanierputz

204 | Flankierende Maßnahmen zur Mauerwerkstrockenlegung

Feuchtmauerputz

Kalkputz

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. Im deutschen Sprachraum gibt es zwei Regelwerke über Sanierputze, die ÖNORM B 3345 [234] und das WTA-Merkblatt 2-9-04/D [218]. Tabelle 5-01: Anforderungen an Sanierputzmörtel [76][234][218] 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 Luftporengehalt Druckfestigkeit nach 28 d kapillare Wasseraufnahme nach 24 Stunden Wassereindringtiefe nach 24 Stunden Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl μ Porosität

ÖNORM B 3345 18 ± 0,5 cm >20 Vol.-% 1,5-5,0 N/mm² 1,0 kg/m² 5 mm 18 45 Vol.-%

WTA-Merkblatt 17 ± 0,5 cm 20 Vol.-% Sanierputz >1,0 kg/m² 5 mm 45 Vol.-%

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 15 ± 0,5 cm >25 Vol.-% 75 % 3 cm 700 kg/m³ 1,5-5,0 N/mm² 3 0,3 kg/m² 20 mm 12 0,2 W/(m.K) 60 Vol.-% 3 cm

WTA-Merkblatt

18 ± 0,5 cm >25 Vol.-% 85 % 3 cm 1400 kg/m³ 1,5-5,0 N/mm² 3 0,3 kg/m² 5 mm 12 – 40 Vol.-% 2 cm

Sanierfeinputzmörtel 18 ± 0,5 cm – 85 % 0,4-2,5 N/mm² 3 3 mm 12 –

17 ± 0,5 cm 25 Vol.-% >85 % –