Der neu entwickelte Mörtel ist frei von Zement und Calciumhydroxid. Damit ist er besonders für die Sanierung von gipshaltigem Mauerwerk geeignet. Eine Bildung von bauwerksschädigenden Treibmineralien wie Ettringit und Taumasit ist aufgrund der chemischen Zusammensetzung nicht zu erwarten.

Bild Zementfreier Saniermörtel: Mustermauer

Zementfreier Saniermörtel: Mustermauer

Zementfreier Saniermörtel

Der überwiegende Teil der historischen Bausubstanz ist als Mauerwerk ausgeführt. Dabei wurden je nach Errichtungsperiode, Materialverfügbarkeit, Budget und Befähigung der ausführenden Bauleute unterschiedliche Steine, Mörtel und Mauerwerkstechniken verwandt. Dies erweist sich als immense Herausforderung bei der Sanierung. Um eine nachhaltige Restaurierung sicherstellen zu können, müssen die einzusetzenden Saniertechniken und Materialien auf die vorgefundene Situation abgestimmt werden. Deshalb ist eine umfangreiche Bestandsaufnahme vor Sanierbeginn unabdingbar. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Materialverträglichkeit. Signifikante Schäden an sanierten Bauwerken aus den 1990er Jahren zeigten, dass insbesondere zementhaltige Stoffe immer wieder zu Problemen führen. So werden Hohlräume in mehrschaligem Mauerwerk häufig mit zementhaltigen Injektionsmörteln verpresst. Historische Mauerwerksmörtel weisen in vielen Fällen beträchtliche Gehalte an Gips auf. Dies liegt in der Tatsache begründet, dass Gips ein in Deutschland in vielen Gegenden leicht zu gewinnendes Bindemittel war. Es wurde nicht nur als reiner Gipsbinder gebraucht, sondern häufig auch zur Modifizierung von Kalk- und Lehmbindern eingesetzt. In Verbindung mit Calciumhydroxid, wie es in zementösen Stoffen und hydraulischen Kalken enthalten ist, kommt es unter bestimmten Bedingungen zur Bildung der Treibminerale Ettringit und Thaumasit. Problematisch ist dabei, dass diese Minerale durch Einbau großer Mengen Wasser in ihr Kristallsystem unter einer Volumenvergrößerung wachsen. Diese wiederum führt zu Quell-, Treib- und Sprengerscheinungen an den betroffenen Bauwerken.

Zementfreie Materialentwicklung

Im Rahmen dieses Projektes wurde ein zementfreies Material zum Verpressen von mehrschaligem lehmhaltigem (Naturstein) Mauerwerk entwickelt. Neben den speziellen Anforderungen an die Verarbeitbarkeit des Materials bestand ein Hauptaugenmerk auf der grundlegenden Verträglichkeit mit der bestehenden Bausubstanz sowie den üblich anzutreffenden bauschädlichen Salzen.

Test der Praxistauglichkeit durch Musterwände

Anhand von eigens errichteten Musterwänden wurden die entwickelten Rezepturen auf ihre Praxistauglichkeit hin getestet. Die zweischaligen Musterwände bestehen aus Naturstein und wurden mit drei unterschiedlichen Mörteln gemauert, Lehmmörtel, Gipsmörtel und Kalk-Zement-Mörtel. Die Mustermauern ließen sich ohne Probleme verpressen. Durch an den Stirnseiten angebrachte Plexiglasscheiben konnte der Verpressvorgang in situ beobachtet werden. Derzeit lagern die Mauern im Freien zur Bewitterung. Zur Dokumentation des Verpresserfolges wurden Bohrkerne entnommen und eine endoskopische Kamerabefahrung durchgeführt.

Zur Validierung der Labor- und kleintechnischen Versuche wurde eine Teilverpressung an der Umfassungsmauer der Kirche in Leutra bei Jena durchgeführt. Der Mörtel ließ sich problemlos verarbeiten und einbringen. Der Verfüll-Erfolg wurde anhand von Bohrkernen überprüft. Es zeigten sich gute bis sehr gute Verfüll-Grade. Das Objekt dient über die Projektlaufzeit hinaus weiterhin der Ermittlung des Langzeitverhaltens der Injektion.


Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Thorsten Hagedorn
+49 (0) 3643 8684-143
+49 (0) 3643 8684-113
t.hagedorniab-weimar.de

Projektpartner

► Bauhof H. GmbH
► Ingenieurbüro für Tragwerksplanung Dr.-Ing. H.-R. Hunger