DOI Heft:
Der Kreuzgang heute
DOI Seite / Zitierlink:https://doi.org/10.11588/diglit.51152#0127
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Die höchsten Salzgehalte wurden an den Oberflächen-
proben der Steine und Mörtel ermittelt. Im Bereich bis
etwa 2 m über dem Boden handelt es sich dabei überwie-
gend um den relativ gering wasserlöslichen Gips (Calci-
umsulfat), während Proben aus höheren Partien zuneh-
mende Gehalte an leicht löslichen Natrium-, Kalium-,
Chlorid- und Nitrat-Ionen aufweisen. Die Analysener-
gebnisse von drei repräsentativen Mörtelproben zeigen
dies beispielhaft (Säulendiagramm, Tafel 29). Die Probe
01 zeigt den höchsten Salzgehalt von mehr als 10 Ma. %,
es handelt sich jedoch fast ausschließlich um Gips. Die
Proben 03 und 11 zeigen etwas geringere Salzgehalte,
allerdings erheblich höhere Anteile an hygroskopisch
wirksamen Bestandteilen (Na-, K-, CI- und NOj-Ionen).
Das Schadenspotential der wasserlöslichen Salze im
Porenraum der Gesteine und Mörtel ist hauptsächlich auf
folgende Prozesse zurückzuführen:12
— „Salzsprengung11 durch Kristallisation im Porenraum,
insbesondere bei häufigem Feucht-Trocken-Wechsel;
— Volumenänderung und Hydratationsdruck von wasser-
haltigen Salzkristallen, die in Abhängigkeit von der rela-
tiven Luftfeuchtigkeit sowie bei geringfügiger Erwär-
mung ihren Kristallwassergehalt verlieren und umge-
kehrt bei Abkühlung wieder aufnehmen können (zum
Beispiel die chemisch eng verwandten Salzminerale
Mirabilit/Na2SO4 * 10 H?O und Thenardit/Na2SO4);
— hygroskopische Wirkung der leicht löslichen Salze,
wodurch bei erhöhter relativer Luftfeuchtigkeit ohne
Einwirkung von flüssigem Wasser erhebliche Durch-
feuchtungen entstehen können; mögliche Folgeschä-
den dieser „feuchten Flecken“ sind Verschmutzung,
mechanische Beanspruchung durch hygrische Deh-
nung und biologische Aktivität.
In der Praxis sind chemisch reine Salze die Ausnahme
und Salzgemische die Regel. Wie schon erwähnt können
Salzkristalle mikroskopisch, mikrochemisch und röntge-
nographisch bestimmt werden. Ihre physikalischen
Eigenschaften, wie zum Beispiel die Löslichkeit in Wasser
und ihre Beständigkeit bei Temperatur- und Klimawech-
sel, können den Lehrbüchern entnommen werden. Bei
hygroskopischen Salzen ist die Kenntnis der sogenannten
Deliqueszenzfeuchte besonders wichtig. Es handelt sich
dabei um den Wert der relativen Luftfeuchte (r. E), der
sich in Abhängigkeit von der Temperatur über einer
gesättigten Salzlösung einstellt.
Die Deliqueszenzfeuchte ist für jedes Salz eine charakteris-
tische Größe;13 im Falle des allgemein bekannten Kochsal-
zes (Natriumchlorid, NaCl) beträgt sie 75 % r. F. bei
20° C. Die Überschreitung dieses Wertes führt
zu Effekten, die aus dem Alltag zwar bekannt, bei genauer
Betrachtung aber dennoch überraschend sind. Während
die kurzfristige Überschreitung zum „Verklumpen“ der
feinkörnigen Kristalle führt, wird durch die längerfristige
Überschreitung aus den zunächst festen Salzkristallen all-
mählich eine gesättigte Salzlösung. Die wasseranziehende
Wirkung dieses hygroskopischen Salzes ist oberhalb der
Deliqueszenzfeuchte so groß, dass der Eindruck „dahin-
schmelzender Kristalle“ entsteht, die sich schließlich in
Form unterschiedlich großer Tröpfchen auflösen.
Die Bestimmung der hygroskopischen Eigenschaften von
salzhaltigen Baustoffproben ist für die praktische Denk-
malpflege oft sehr wichtig. Da die vollständige Entsal-
zung belasteter Mauerwerke grundsätzlich nicht möglich
ist, müssen in der Praxis wirksame Strategien entwickelt
werden, die zu einer Konsolidierung und Stabilisierung
der Schadenssituation führen. Die Vermeidung klimabe-
dingter Feucht-Trocken-Wechsel in einem salzbelasteten
Umfeld setzt allerdings voraus, dass die wasseranziehen-
den Eigenschaften von Materialproben in Abhängigkeit
von der relativen Luftfeuchte experimentell ermittelt wer-
den. Diese Untersuchung der Feuchtigkeitsaufnahme
von Baustoffproben, die der Einfachheit halber bei
gleichbleibender Temperatur durchgeführt wird, führt
zur Bestimmung von sogenannten Sorptionsisothermen.
Die Feuchtigkeitsaufnahme der schon erwähnten drei
Mörtelproben in Abhängigkeit von der relativen Luft-
feuchte zeigt das Säulendiagramm auf Tafel 30. Für diese
Bestimmung wurden die zunächst getrockneten Proben in
Klimakammern eingelagert, die schrittweise steigende rela-
tive Luftfeuchtegehalte aufwiesen (55, 75 und 93 % r. E).
Die dadurch erzielte Gewichtszunahme der Proben ist aus-
schließlich auf die zunehmende Wasseraufnahme aus der
Luft zurückzuführen, die im Extremfall bis zur Vollsätti-
gung bzw. zur vollständigen Durchfeuchtung reichen
kann. Der Zusammenhang zwischen dem unterschied-
lichen Salzgehalt der Mörtelproben und der Feuchtigkeits-
aufnahme wird bei 93 % relativer Luftfeuchte besonders
deutlich. Probe 01 weist zwar den höchsten Salzgehalt aller
Proben auf (> 10 Ma. %), erreicht jedoch nur eine Feuch-
tigkeitsaufnahme von < 1 Ma. %, weil der Salzgehalt über-
wiegend aus dem nicht hygroskopischen Gips besteht. Im
Gegensatz dazu zeigt die Probe 11 eine Feuchtigkeitsauf-
nahme von >13 Ma. %, da der hygroskopische Anteil des
Salzgehaltes bei immerhin knapp 4 Ma. % liegt.
Untersuchungen zur Sandsteinkonservierung
Einen wichtigen Beitrag zur Bewahrung des Kreuzganges
stellt die Sandsteinkonservierung dar. Das wichtigste Ziel
Die höchsten Salzgehalte wurden an den Oberflächen-
proben der Steine und Mörtel ermittelt. Im Bereich bis
etwa 2 m über dem Boden handelt es sich dabei überwie-
gend um den relativ gering wasserlöslichen Gips (Calci-
umsulfat), während Proben aus höheren Partien zuneh-
mende Gehalte an leicht löslichen Natrium-, Kalium-,
Chlorid- und Nitrat-Ionen aufweisen. Die Analysener-
gebnisse von drei repräsentativen Mörtelproben zeigen
dies beispielhaft (Säulendiagramm, Tafel 29). Die Probe
01 zeigt den höchsten Salzgehalt von mehr als 10 Ma. %,
es handelt sich jedoch fast ausschließlich um Gips. Die
Proben 03 und 11 zeigen etwas geringere Salzgehalte,
allerdings erheblich höhere Anteile an hygroskopisch
wirksamen Bestandteilen (Na-, K-, CI- und NOj-Ionen).
Das Schadenspotential der wasserlöslichen Salze im
Porenraum der Gesteine und Mörtel ist hauptsächlich auf
folgende Prozesse zurückzuführen:12
— „Salzsprengung11 durch Kristallisation im Porenraum,
insbesondere bei häufigem Feucht-Trocken-Wechsel;
— Volumenänderung und Hydratationsdruck von wasser-
haltigen Salzkristallen, die in Abhängigkeit von der rela-
tiven Luftfeuchtigkeit sowie bei geringfügiger Erwär-
mung ihren Kristallwassergehalt verlieren und umge-
kehrt bei Abkühlung wieder aufnehmen können (zum
Beispiel die chemisch eng verwandten Salzminerale
Mirabilit/Na2SO4 * 10 H?O und Thenardit/Na2SO4);
— hygroskopische Wirkung der leicht löslichen Salze,
wodurch bei erhöhter relativer Luftfeuchtigkeit ohne
Einwirkung von flüssigem Wasser erhebliche Durch-
feuchtungen entstehen können; mögliche Folgeschä-
den dieser „feuchten Flecken“ sind Verschmutzung,
mechanische Beanspruchung durch hygrische Deh-
nung und biologische Aktivität.
In der Praxis sind chemisch reine Salze die Ausnahme
und Salzgemische die Regel. Wie schon erwähnt können
Salzkristalle mikroskopisch, mikrochemisch und röntge-
nographisch bestimmt werden. Ihre physikalischen
Eigenschaften, wie zum Beispiel die Löslichkeit in Wasser
und ihre Beständigkeit bei Temperatur- und Klimawech-
sel, können den Lehrbüchern entnommen werden. Bei
hygroskopischen Salzen ist die Kenntnis der sogenannten
Deliqueszenzfeuchte besonders wichtig. Es handelt sich
dabei um den Wert der relativen Luftfeuchte (r. E), der
sich in Abhängigkeit von der Temperatur über einer
gesättigten Salzlösung einstellt.
Die Deliqueszenzfeuchte ist für jedes Salz eine charakteris-
tische Größe;13 im Falle des allgemein bekannten Kochsal-
zes (Natriumchlorid, NaCl) beträgt sie 75 % r. F. bei
20° C. Die Überschreitung dieses Wertes führt
zu Effekten, die aus dem Alltag zwar bekannt, bei genauer
Betrachtung aber dennoch überraschend sind. Während
die kurzfristige Überschreitung zum „Verklumpen“ der
feinkörnigen Kristalle führt, wird durch die längerfristige
Überschreitung aus den zunächst festen Salzkristallen all-
mählich eine gesättigte Salzlösung. Die wasseranziehende
Wirkung dieses hygroskopischen Salzes ist oberhalb der
Deliqueszenzfeuchte so groß, dass der Eindruck „dahin-
schmelzender Kristalle“ entsteht, die sich schließlich in
Form unterschiedlich großer Tröpfchen auflösen.
Die Bestimmung der hygroskopischen Eigenschaften von
salzhaltigen Baustoffproben ist für die praktische Denk-
malpflege oft sehr wichtig. Da die vollständige Entsal-
zung belasteter Mauerwerke grundsätzlich nicht möglich
ist, müssen in der Praxis wirksame Strategien entwickelt
werden, die zu einer Konsolidierung und Stabilisierung
der Schadenssituation führen. Die Vermeidung klimabe-
dingter Feucht-Trocken-Wechsel in einem salzbelasteten
Umfeld setzt allerdings voraus, dass die wasseranziehen-
den Eigenschaften von Materialproben in Abhängigkeit
von der relativen Luftfeuchte experimentell ermittelt wer-
den. Diese Untersuchung der Feuchtigkeitsaufnahme
von Baustoffproben, die der Einfachheit halber bei
gleichbleibender Temperatur durchgeführt wird, führt
zur Bestimmung von sogenannten Sorptionsisothermen.
Die Feuchtigkeitsaufnahme der schon erwähnten drei
Mörtelproben in Abhängigkeit von der relativen Luft-
feuchte zeigt das Säulendiagramm auf Tafel 30. Für diese
Bestimmung wurden die zunächst getrockneten Proben in
Klimakammern eingelagert, die schrittweise steigende rela-
tive Luftfeuchtegehalte aufwiesen (55, 75 und 93 % r. E).
Die dadurch erzielte Gewichtszunahme der Proben ist aus-
schließlich auf die zunehmende Wasseraufnahme aus der
Luft zurückzuführen, die im Extremfall bis zur Vollsätti-
gung bzw. zur vollständigen Durchfeuchtung reichen
kann. Der Zusammenhang zwischen dem unterschied-
lichen Salzgehalt der Mörtelproben und der Feuchtigkeits-
aufnahme wird bei 93 % relativer Luftfeuchte besonders
deutlich. Probe 01 weist zwar den höchsten Salzgehalt aller
Proben auf (> 10 Ma. %), erreicht jedoch nur eine Feuch-
tigkeitsaufnahme von < 1 Ma. %, weil der Salzgehalt über-
wiegend aus dem nicht hygroskopischen Gips besteht. Im
Gegensatz dazu zeigt die Probe 11 eine Feuchtigkeitsauf-
nahme von >13 Ma. %, da der hygroskopische Anteil des
Salzgehaltes bei immerhin knapp 4 Ma. % liegt.
Untersuchungen zur Sandsteinkonservierung
Einen wichtigen Beitrag zur Bewahrung des Kreuzganges
stellt die Sandsteinkonservierung dar. Das wichtigste Ziel