DOI article:
Brüggerhoff, Stefan; Bruchertseifer, Christian: Die Konservierung von bruchfrischem Baumberger Kalksandstein im Laborversuch
DOI Page / Citation link:https://doi.org/10.11588/diglit.51146#0059
im Verlauf von 200 Stunden erfaßt. Anschließend wurde
auch die Wasserabgabe über den Zeitrahmen von 350
Stunden registriert. Dabei wurden die an unterschiedlichen
Orten exponierten Proben im Verhältnis zu einer unbehan-
delten Probe sowie zur behandelten Rückstellprobe be-
trachtet.
• Ergebnisse
Labortests
Abbildung 1 gibt eine Gesamtübersicht über die Ergebnis-
se des Salzsprengtests. Besonders auffällig ist die Tatsache,
daß nur die Mittel, die einen Kieselester-Zusatz enthalten,
eine ausreichende Resistenz gegen die wenn auch sehr
harten Testbedingungen aufweisen. Alle reinen Hydropho-
bierungssubstanzen erreichten das Testende mit 100 Zy-
klen ohne einen Gewichtsverlust von 10 % des Ausgangs-
gewichtes nicht annähernd. Aber auch ein Festiger-Zusatz
bzw. eine Kombinationstränkung von Festiger und Hydro-
phobierungsmittel ist nicht immer ausreichend für einen
befriedigenden Testerfolg. Bei den Kombinationspräpara-
ten erreichte nur das Tegovakon T (12) mit einem hohen
Kieselesteranteil (75 %) eine leidlich ausreichende Dauer-
haftigkeit. Allerdings fiel auch hier eine der drei Proben
durch den Test und auch die beiden anderen zeigten zum
Ende bereits deutliche, wenn auch unter 10 % liegende
Gewichtsverluste. Beim VP1310 (36) mit einem geringeren
KSE-Anteil ist gar keine Verbesserung gegenüber der rei-
nen Siloxan-Anwendung festzustellen.
Wird die KSE-Tränkung getrennt vorgezogen, läßt sich
insgesamt eine deutliche Verbesserung des Resistenzver-
haltens beobachten. Auch bei diesen Kombinationsträn-
kungen wird jedoch nicht automatisch ein Testerfolg er-
zielt. Die stärker vorpolymerisierten Produkte lieferten
schlechtere Ergebnisse als die niedermolekularen. Beste Er-
gebnisse wurden hier mit den Silanen erzielt. Dies läßt sich
mit dem stärkeren Penetrationsverhalten dieser Substan-
zen begründen.
Insgesamt läßt sich das bessere Abschneiden der Kom-
binationen sicherlich mit der Tatsache erklären, daß durch
die KSE-Behandlung - mit Kieselsäure als Endprodukt - eine
Substanz in die Porenräume des karbonatischen Materials
eingebracht wird, die eine wesentlich polarere Oberfläche
als das Grundmaterial aufweist. An dieser Sekundärmatrix
erfolgt die Bindung der Siloxangruppe erheblich besser
und gewährleistet so eine bessere Auskleidung mit der hy-
drophob wirkenden Verbindung.
Diese beim Salzsprengtest erzielten Erfahrungen bestä-
tigten sich erwartungsgemäß auch bei der Wasseraufnah-
me-Prüfung. Wie Abbildung 2 zeigt, weisen die im Salz-
sprengtest als befriedigend eingestuften Mittel bzw. Mit-
telkombinationen auch die stärkste Reduktion der Wasser-
aufnahme im Vergleich zur unbehandelten Probe auf. Die
besten Werte liegen erneut bei den Kombinationstränkun-
gen von KSE und Silanen vor. Sie erfüllen die WTA-Forde-
rung nach einer Reduktion der Wasseraufnahme auf höch-
stens 30 % des Wertes des unbehandelten Materials (beim
24 h-Wert, siehe Linie in Abb. 2) mehr als deutlich. Auch
bei längerer Einwirkungsdauer [WA-Wert nach 13tägiger
(312 h) Wasserlagerung] ist kein stärkerer Durchbruch der
Wasserfront - im Gegensatz zu einigen reinen Hydropho-
bierungssubstanzen - zu erkennen. Diese Aussage für die
Kombinationstränkungen gilt mit einer vergleichbaren Ab-
stufung wie beim Salzsprengtest auch für die direkten
Kombinationspräparate [siehe Tegovakon T (12)].
Betrachtet man zusätzlich die Mittelaufnahmen (Abb.
3), so erkennt man, daß meßbare Werte quasi nur bei Sy-
stemen mit KSE-Zusatz zu beobachten sind. Innerhalb die-
ser Gruppe bestätigt sich die Annahme, daß bei den Kom-
binationstränkungen [siehe als Beispiel KSE -i-Tegosivin HL
100 (43)] höhere Einträge (an Kieselsäure) in das Gesteins-
material stattfinden als bei der einmaligen Anwendung ei-
nes Kombinationspräparates [siehe Tegovakon T (12)].
Hierin liegt vermutlich auch die höhere Wirksamkeit bei
den Labortests. Wie Rasterelektronenmikroskop-Aufnah-
men und BET-Messungen zeigen, wird durch den Festiger
ein Teil der größeren Poren mit SiO2 gefüllt. Durch diese
Verkleinerung der Poren (geringere spezifische Oberfläche)
ist es für das Hydrophobierungsmittel leichter, eine durch-
gehende Belegung im Porenraum auszubilden und so eine
effektivere Wirkung auszuüben. Dies führt auch zu höhe-
ren Eindringtiefen, wie ebenfalls aus Abbildung 3 zu ent-
nehmen. Hier ist die Aussage jedoch deutlich unsicherer,
was vermutlich darin begründet ist, daß eine mögliche, un-
gleichmäßige Hydrophobierung (fleckenhafte Verteilung)
über die optische Begutachtung nicht unmittelbar erkannt
werden kann. Hier müßten an einzelnen Stellen Randwin-
kelmessungen durchgeführt werden.
Freilanduntersuchung
Die erste Zwischenauswertung der im Freiland ausgelager-
ten Exponate bot die Gelegenheit, eine Überprüfung der
Dauerhaftigkeit der Hydrophobierungen durchzuführen.7
Da eine umfassende Untersuchung aus Zeitgründen nicht
zu erreichen war, wurden bei den Exponaten aus Baumber-
ger Kalksandstein drei Tränkungsmittel für die Bewertung
herausgegriffen. Dabei wurde auf die Ergebnisse der La-
borversuche zurückgegriffen und abgestuft wirksame
Komponenten ausgewählt. Die nachfolgenden Ergebnisse
beziehen sich auf die Mittel Wacker 090S (Siloxan, hier ID-
Code-Nr. 07), Dynasilan BSM 40 ST (Silan, ID-Code-Nr. 02)
und Tegovakon T (Kombipräparat, ID-Code-Nr. 05). Damit
lassen sich sowohl Aussagen zu reinen Hydrophobierungs-
mitteln wie auch Kombinationspräparaten ziehen.
Abbildung 4 zeigt die Wasseraufnahme der Exponate.
In den Diagrammen wird jeweils Bezug auf die gesamte
Wasseraufnahme am unbehandelten Exponat (8,3Gew%-
100 % rel. WA) genommen. An den mit Konservierungs-
stoff behandelten, aber nicht exponierten Prismen (Code:
07) ist eine Abstufung der Wirksamkeit der Substanzen
vergleichbar zu den WA-Ergebnissen der Laborprüfkörper
zu erkennen. Das Silan und das Siloxan führen zu einer
deutlichen Reduktion auf etwa 20 % des Wertes im Ver-
gleich zum unbehandelten Steinmaterial. Das Silan zeigt
dabei eine geringfügig stärkere Reduktion. Noch deutlich
wasserabweisender mit nur etwa 11 % des Wertes für das
unbehandelte Material bewegt sich das Kombipräparat.
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auch die Wasserabgabe über den Zeitrahmen von 350
Stunden registriert. Dabei wurden die an unterschiedlichen
Orten exponierten Proben im Verhältnis zu einer unbehan-
delten Probe sowie zur behandelten Rückstellprobe be-
trachtet.
• Ergebnisse
Labortests
Abbildung 1 gibt eine Gesamtübersicht über die Ergebnis-
se des Salzsprengtests. Besonders auffällig ist die Tatsache,
daß nur die Mittel, die einen Kieselester-Zusatz enthalten,
eine ausreichende Resistenz gegen die wenn auch sehr
harten Testbedingungen aufweisen. Alle reinen Hydropho-
bierungssubstanzen erreichten das Testende mit 100 Zy-
klen ohne einen Gewichtsverlust von 10 % des Ausgangs-
gewichtes nicht annähernd. Aber auch ein Festiger-Zusatz
bzw. eine Kombinationstränkung von Festiger und Hydro-
phobierungsmittel ist nicht immer ausreichend für einen
befriedigenden Testerfolg. Bei den Kombinationspräpara-
ten erreichte nur das Tegovakon T (12) mit einem hohen
Kieselesteranteil (75 %) eine leidlich ausreichende Dauer-
haftigkeit. Allerdings fiel auch hier eine der drei Proben
durch den Test und auch die beiden anderen zeigten zum
Ende bereits deutliche, wenn auch unter 10 % liegende
Gewichtsverluste. Beim VP1310 (36) mit einem geringeren
KSE-Anteil ist gar keine Verbesserung gegenüber der rei-
nen Siloxan-Anwendung festzustellen.
Wird die KSE-Tränkung getrennt vorgezogen, läßt sich
insgesamt eine deutliche Verbesserung des Resistenzver-
haltens beobachten. Auch bei diesen Kombinationsträn-
kungen wird jedoch nicht automatisch ein Testerfolg er-
zielt. Die stärker vorpolymerisierten Produkte lieferten
schlechtere Ergebnisse als die niedermolekularen. Beste Er-
gebnisse wurden hier mit den Silanen erzielt. Dies läßt sich
mit dem stärkeren Penetrationsverhalten dieser Substan-
zen begründen.
Insgesamt läßt sich das bessere Abschneiden der Kom-
binationen sicherlich mit der Tatsache erklären, daß durch
die KSE-Behandlung - mit Kieselsäure als Endprodukt - eine
Substanz in die Porenräume des karbonatischen Materials
eingebracht wird, die eine wesentlich polarere Oberfläche
als das Grundmaterial aufweist. An dieser Sekundärmatrix
erfolgt die Bindung der Siloxangruppe erheblich besser
und gewährleistet so eine bessere Auskleidung mit der hy-
drophob wirkenden Verbindung.
Diese beim Salzsprengtest erzielten Erfahrungen bestä-
tigten sich erwartungsgemäß auch bei der Wasseraufnah-
me-Prüfung. Wie Abbildung 2 zeigt, weisen die im Salz-
sprengtest als befriedigend eingestuften Mittel bzw. Mit-
telkombinationen auch die stärkste Reduktion der Wasser-
aufnahme im Vergleich zur unbehandelten Probe auf. Die
besten Werte liegen erneut bei den Kombinationstränkun-
gen von KSE und Silanen vor. Sie erfüllen die WTA-Forde-
rung nach einer Reduktion der Wasseraufnahme auf höch-
stens 30 % des Wertes des unbehandelten Materials (beim
24 h-Wert, siehe Linie in Abb. 2) mehr als deutlich. Auch
bei längerer Einwirkungsdauer [WA-Wert nach 13tägiger
(312 h) Wasserlagerung] ist kein stärkerer Durchbruch der
Wasserfront - im Gegensatz zu einigen reinen Hydropho-
bierungssubstanzen - zu erkennen. Diese Aussage für die
Kombinationstränkungen gilt mit einer vergleichbaren Ab-
stufung wie beim Salzsprengtest auch für die direkten
Kombinationspräparate [siehe Tegovakon T (12)].
Betrachtet man zusätzlich die Mittelaufnahmen (Abb.
3), so erkennt man, daß meßbare Werte quasi nur bei Sy-
stemen mit KSE-Zusatz zu beobachten sind. Innerhalb die-
ser Gruppe bestätigt sich die Annahme, daß bei den Kom-
binationstränkungen [siehe als Beispiel KSE -i-Tegosivin HL
100 (43)] höhere Einträge (an Kieselsäure) in das Gesteins-
material stattfinden als bei der einmaligen Anwendung ei-
nes Kombinationspräparates [siehe Tegovakon T (12)].
Hierin liegt vermutlich auch die höhere Wirksamkeit bei
den Labortests. Wie Rasterelektronenmikroskop-Aufnah-
men und BET-Messungen zeigen, wird durch den Festiger
ein Teil der größeren Poren mit SiO2 gefüllt. Durch diese
Verkleinerung der Poren (geringere spezifische Oberfläche)
ist es für das Hydrophobierungsmittel leichter, eine durch-
gehende Belegung im Porenraum auszubilden und so eine
effektivere Wirkung auszuüben. Dies führt auch zu höhe-
ren Eindringtiefen, wie ebenfalls aus Abbildung 3 zu ent-
nehmen. Hier ist die Aussage jedoch deutlich unsicherer,
was vermutlich darin begründet ist, daß eine mögliche, un-
gleichmäßige Hydrophobierung (fleckenhafte Verteilung)
über die optische Begutachtung nicht unmittelbar erkannt
werden kann. Hier müßten an einzelnen Stellen Randwin-
kelmessungen durchgeführt werden.
Freilanduntersuchung
Die erste Zwischenauswertung der im Freiland ausgelager-
ten Exponate bot die Gelegenheit, eine Überprüfung der
Dauerhaftigkeit der Hydrophobierungen durchzuführen.7
Da eine umfassende Untersuchung aus Zeitgründen nicht
zu erreichen war, wurden bei den Exponaten aus Baumber-
ger Kalksandstein drei Tränkungsmittel für die Bewertung
herausgegriffen. Dabei wurde auf die Ergebnisse der La-
borversuche zurückgegriffen und abgestuft wirksame
Komponenten ausgewählt. Die nachfolgenden Ergebnisse
beziehen sich auf die Mittel Wacker 090S (Siloxan, hier ID-
Code-Nr. 07), Dynasilan BSM 40 ST (Silan, ID-Code-Nr. 02)
und Tegovakon T (Kombipräparat, ID-Code-Nr. 05). Damit
lassen sich sowohl Aussagen zu reinen Hydrophobierungs-
mitteln wie auch Kombinationspräparaten ziehen.
Abbildung 4 zeigt die Wasseraufnahme der Exponate.
In den Diagrammen wird jeweils Bezug auf die gesamte
Wasseraufnahme am unbehandelten Exponat (8,3Gew%-
100 % rel. WA) genommen. An den mit Konservierungs-
stoff behandelten, aber nicht exponierten Prismen (Code:
07) ist eine Abstufung der Wirksamkeit der Substanzen
vergleichbar zu den WA-Ergebnissen der Laborprüfkörper
zu erkennen. Das Silan und das Siloxan führen zu einer
deutlichen Reduktion auf etwa 20 % des Wertes im Ver-
gleich zum unbehandelten Steinmaterial. Das Silan zeigt
dabei eine geringfügig stärkere Reduktion. Noch deutlich
wasserabweisender mit nur etwa 11 % des Wertes für das
unbehandelte Material bewegt sich das Kombipräparat.
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