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Die NatursteinfassadeZielgerichtete NatursteinkonservierungDer Begriff „Natursteinkonservierung“ meint das Ergreifen von Maßnahmen zur Reduzierung der Geschwindigkeit der durch das Einwirken natürlicher oder anthropogener (d. h. menschengemachter) Einflüsse hervorgerufenen Verwitterungsmechanismen. Zweifellos stellt die Konservierung von Natur steinen eines der komplexesten Aufgabengebiete im Rahmen der Bauerhaltung dar. Steht diese Definition des Begriffes „Natursteinkonservierung“ im Zentrum der Planung einer Konservierungs- bzw. Restaurierungsmaßnahme, so stellt sich automatisiert die Frage nach dem, bei dem zu konservierenden Naturstein relevanten Verwitterungsmechanismus bzw. dem Zusammenspiel unterschiedlicher Faktoren. Die Beantwortung dieser Frage ist in den meisten Fällen nur durch die Durchführung von Untersuchungen möglich. Ein zielgerichtetes objektspezifisch zu definierendes Untersuchungspaket ergibt sich somit immer aus den für die Erstellung eines Konservierungskonzeptes zu beantwortenden Fragen. Einige der am häufigsten durch die Remmers Fachplanung zu beantwortenden Fragen werden im nachfolgenden Text erläutert. Die Betrachtung aus der NäheSalzproblematik Wie schon oben beschrieben, spielen bauschädliche Salze bei der Verwitterung von Baustoffen und damit auch von Naturstein eine wichtige Rolle. Neben dem zerstörenden Aspekt ist weiterhin zu berücksichtigen, dass die wesentlichen in der Konservierung üblichen Steinschutzstoffe in ihrer Wirksamkeit durch die Anwesenheit von Salzen negativ beeinflusst werden. Somit ist das Wissen um die Salzbelastung eine wesentliche Voraussetzung für die Erstellung eines Sanierkonzeptes. Um die Thematik vollständig behandeln zu können, müssen dabei folgende Teilfragen beantwortet werden:
Erst die Beantwortung aller drei Fragen macht konkrete Aussagen zu einem sinnvollen Umgang mit dieser Aufgabenstellung möglich. Vor diesem Hintergrund müssen sowohl Proben entnahme wie auch die durchzuführende Analytik auf den Fragenkomplex abgestimmt sein. Das Wissen um die Art, Menge und Verteilung der Salze in der Verwitterungsoberfläche macht es möglich, Konzepte zur Salzminderung oder Entsalzung zu entwickeln. Stofflich stehen hierfür Rezepturen für die Herstellung von Entsalzungskompressen zur Verfügung. Zur Lösung der Aufgabenstellung existiert eine enge Zusammenarbeit mit dem Fachlabor für Konservierungsfragen, Dr. Wendler/München – momentan beteiligt sich die Remmers Fachplanung an dem EU-Projekt „Desalination“. Gefügefragen Die Verwitterung eines Naturwerksteins zieht in der Regel eine Veränderung seines Gefüges im Bereich seiner Oberfläche nach sich. Um die Schäden a.) klassifizieren zu können und b.) zielgerichtet behandeln zu können, ist es in vielen Fällen sinnvoll, das Gefüge mikroskopisch zu erfassen. Dabei stehen der Remmers Fachplanung sowohl licht- wie auch rasterelektronenmikroskopische Arbeitsmethoden zur Verfügung Ein kompetenter Partner steht in Form der MPA Bremen/Abt. Analytische Baustoffmikroskopie zur Verfügung. Das Detailwissen um den Gefügeaufbau von Verwitterungsoberflächen stellt in vielen Fällen die Basis für weitergehende Überlegungen zur Aufgabenstellung „Festigung, Konsolidierung“ dar. Diese Aufgabenstellung, die neben dem Naturstein auch für die anderen beschriebenen mineralischen Untergründe von Relevanz ist, wird weitestgehend auf der Basis von Kieselsäureester gelöst, in Einzelfällen sind ergänzende Lösungsansätze auf der Basis organischer Bindemittelsysteme (z. B. Acrylat) möglich. Wasser ist an allem Schuld!?Hygrisches Quellen Der Prozess der Hygrischen Dilatation stellt einen wichtigen Mechanismus im komplexen Zusammenspiel unterschiedlicher verwitterungsrelevanter Faktoren dar. Insbesondere in ihrer Konservierung sehr anspruchsvolle Natursteinvarietäten, wie z. B. die süddeutschen Schilfsandsteine, der rheinische Tuff, der münsterländer Baumberger Kalksandstein oder der aus dem Elbsandsteingebirge stammende Cottaer Sandstein, werden in ihrer Verwitterung durch die Hygrische Dilatation zumindest stark mit beeinflusst. Vor diesem Hintergrund ist die Kenntnis um die Hygrischen Quellwerte im un- bzw. behandelten Zustand als Grundlage für die Kon zepterstellung von großer Wichtigkeit. Als Besonderheit steht der Remmers Fachplanung für die Messungen zum Hygrischen Quellen ein Multidilatometer zur Verfügung, mit dessen Hilfe der Quellvorgang in seinem dreidimensionalen Verlauf von der Baustoffoberfläche in die Tiefe ermittelt werden kann. Messungen zum Hygrischen Quellen einer Natursteinprobe dienen zur Ermittlung von Grunddaten zur Reduzierbarkeit dieses Schadensmechanismus. Dabei wird primär die Funktionstüchtigkeit eines Quellminderers überprüft – im Einzelfall wird die Funktionstüchtigkeit in Kombination zu anderen Steinschutzstoffen, wie z.B. Steinfestigern oder einer hydrophobierenden Imprägnierung, gemessen und bewertet. Festigkeitsprofile Das Ziel einer jeden Festigungsmaßnahme ist die Wiederherstellung eines ausgeglichenen Festigkeitsprofils. Da die Natur in Abhängigkeit vom Natursteintypus, seiner objektspezifischen Exposition und Belastung stark unterschiedliche Verwitterungsprofile hervorruft, kann auch die Behandlung nur objektspezifisch konzipiert werden. Als Grundlage dafür dienen Festigkeitsprofile, die vor und nach einer Behandlung mit festigenden Steinschutzstoffen ermittelt werden. Dafür setzt die Remmers Fachplanung im Labor ein Ultraschallmessgerät zur Bestimmung des E-Mod.dyn im Profilverlauf, für in situ Messungen am Objekt ein Bohrhärtewiderstandsmessgerät ein. Die Messung von Festigkeitsprofilen ergänzen die beschriebenen Gefügeuntersuchungen und werden in der Regel vor und nach der Durchführung festigender Maßnahmen am Bohrkern zur Ermittlung eines Festigungskonzeptes durchgeführt. Saugvermögen Viele Verwitterungs- und Konservierungsfragen stehen in direktem Zusammenhang mit in den Baustoff eindringendem Wasser in der flüssigen Form. Vor diesem Hintergrund ist die Bestimmung des Wasseraufnahmevermögens eine messtechnisch nahezu triviale aber in ihrem Ergebnis für die Festlegung des Konservierungskonzeptes oftmals wichtiger Kennwert. Dieser ist bei quellfähigen Gesteinsvarietäten sinnvollerweise in Kombination zum Quellwert des Gesteins auch nach Anwendung einer wasserabweisenden Maßnahme zu bewerten. Die Ergebnisse zur Thematik „Wasserabweisung“ sind sehr differenziert zu interpretieren und münden in der Praxis in eine Vielzahl möglicher Konzeptvarianten. Dabei werden durch die Remmers Fachplanung heute schon wesentliche Elemente des sich in Vorbereitung befindlichen WTA-Merkblattes „Anwendung hydrophobierender Imprägnierung auf mineralischen Untergründen“ in die Konzeptfindung mit einbezogen. Untersuchungen zur Wasserabweisung stehen in der Regel in Verbindung zur Anwendung von siliziumorganischen Steinschutz stoffen. Diese können sowohl in der Tiefe der Natursteinoberfläche (Imprägnierung) wie auch auf dessen Oberfläche (Lasuren, Schlämmen) wirksam sein. Die jeweiligen Ergebnisse stellen die auch im erwähnten WTA-Merkblatt dargestellten Entscheidung kriterien für Fragestellungen zur Wasserabweisung dar. |
