Rufen Sie 04087407563 an für weitere Informationen

Aufsteigende Feuchtigkeit in Mauerwerk und die Wichtigkeit von Mörteleigenschaften

Dr Eric Rirsch

Safeguard Europe Ltd, Redkiln Close, Horsham, West Sussex, RH13 5QL, UK

Dr Zhongyi Zhang

Advanced Polymer and Composites (APC) Research Group, Department of Mechanical and Design Engineering, University of Portsmouth, Portsmouth, Hampshire, PO1 3DJ, UK

Zusammenfassung

Diese Arbeit gibt einen kurzen Überblick über die Erscheinung von aufsteigender Feuchtigkeit, mit Erörterung der kontrollierenden Mechanismen und mitwirkenden Faktoren wie dem Kapillareffekt, Wasserabsorption, Verdunstung und Salzbildung. Es werden auch die Resultate einer einjährigen praktischen Studie vorgestellt. Es wurden Abmessungen von aufsteigender Feuchtigkeit an Wänden, welche von verschiedenen Mörteln hergestellt wurden, vollzogen und die Observationen mit theoretischen Modellen verglichen. Es wurde festgestellt, dass Mörteleigenschaften die Höhe von aufsteigender Feuchtigkeit stark beeinflussen. Es wurde auch beobachtet, dass ein starker Zusammenhang zwischen aufsteigender Feuchtigkeit und dem Sharp Front Modell bestand und der Anteil der Wasserabsorption von Mörtel ein Schlüsselfaktor im Untersuchen der Höhe der aufsteigenden Feuchtigkeit war. Zusätzlich sind Wände mit einer Behandlung von aufsteigender Feuchtigkeit aufgrund einer Reduzierung in Oberflächenverdunstungsabkühlen wärmer als deren Überprüfungs-Gegenstück.

1. Einleitung

Aufsteigende Feuchtigkeit ist eine bekannte Erscheinung auf der Welt und tritt auf, wenn Grundwasser in die Basis einer Konstruktion fließt und dem Wasser ermöglicht wird durch die Poren einer Struktur aufzusteigen. Die Feuchtigkeit verursacht Schäden an der Struktur des Hauses und kann ein Zimmer kalt und nicht einladend erscheinen lassen [1].

Wasser ist ein essentieller Teil der Ziegel und Mörtel Herstellung. Bei der Herstellung von Ziegeln wird der nasse Lehm geformt und dann gebacken, um eine harte, Silikat-Bindungsstruktur mit einem Netzwerk von Poren zu bilden. Die Poren sind das Verbleibende Volumen des verdunsteten Wassers [2]. Ebenso verdunstet ein großes Volumen unreagiertes Wasser in Zementmörtel während des Mörtel Abbindeprozesses und hinterlässt ein Netzwerk von Poren. Ähnliche Porennetzwerke werden in vielen Arten von Naturstein gefunden. Poren und Hohlräume sind grundsätzlich in diesen Baumaterialien präsent. Es sind diese Netzwerke, welche anschließend die Wege werden, durch welche Grundwasser aufsteigen kann, wie in Abbildung 1 [3] demonstriert.

Wasser hat eine starke Affinität zu den Kapillaren in Materialien wie Ziegel, Mörtel und Steinen [4]. Diese Affinität bringt das Aufsteigen von Wasser in die Struktur durch die Kraft der Kapillarität mit sich. Die kapillare Saugung oder Kapillarität ist für feine Kapillaren am größten und umgekehrt Proportional zum Porenradius, wie Jurin’s Gesetz beschreibt [1]. Die Höhe des Anstiegs von Wasser in einer Kapillare (h) wird in der folgenden Gleichung geregelt:

Rising Damp Equation

Wobei γ = Oberflächenspannung, θ = Kontaktwinkel, r = Kapillarradius, ρ = Flüssigkeitsdichte und g = Schwerkraft.

Die Gleichung beschreibt die Beziehung zwischen Porengröße und Höhe des Aufstiegs. Im Fall von Wasser, wurde festgestellt, dass wenn die Porengröße 0,1 mm beträgt, der Aufstieg 14 cm ist, wenn die Größe aber 0,01 mm beträgt, der Aufstieg 1,4 m sein kann. Die Porengröße in Ziegeln und Mörtel kann so gering wie 0,001 mm sein, also ist dort deutliches Potential für aufsteigende Feuchtigkeit [4]. Wasser steigt in der Struktur von porösen Baumaterialien durch den Prozess von Kapillarität. Weitere Berücksichtigungen sind die Transportgeschwindigkeit, welche von der Porenstruktur beeinflusst wird, und viskose Kräfte (siehe Beispiel [5]), und anschließend Entfernung durch Verdunstung.

Verdunstung ist ein wichtiger Faktor bei aufsteigender Feuchtigkeit. Die Oberfläche einer betroffenen Wand enthält Feuchtigkeit, die vom Grundwasser aufgestiegen ist, und diese Feuchtigkeit unterliegt dann Verdunstung. Faktoren, die Verdunstung beeinflussen, beinhalten:

  • Temperatur
  • Luftfeuchtigkeit
  • Luftbewegung
  • Oberflächenbedingungen, wurde die Wand zum Beispiel gestrichen

Mason entwickelte ein Model für aufsteigende Feuchtigkeit, bei dem kapillarer Aufstieg und Verdunstung ausgeglichen koexistieren [6]. Eine Reihe von Gleichungen beschreiben das Stromverfahren durch die kapillare Struktur, welche einen Ausgleich mit der Verdunstung bilden. Mit Verdunstung einbezogen, wird die Höhe des Aufstiegs von Faktoren in Relevanz zu Kapillarporen, Wandstärke und Verdunstungsrate bestimmt. Grundsätzlich ist das Verdunstungsgleichgewicht ein n-förmiges Profil an Wasserverteilung. Das Gleichgewicht zwischen Kapillarität und Oberflächenverdunstung wird schematisch in Abbildung 2 gezeigt.

Abb. 1: Einfache Abbildung des Wasserstroms durch Kappilaren.

Abb. 2: Schematisches Diagramm einer Ziegelwand, die das Gleichgewicht zwischen Aufstieg und Verdunstung zeigt.

Bei einer dünnen Wand ist proportionell größere Verdunstung als kapillarer Aufstieg, was bedeutet, dass die Höhe der sichtbaren aufsteigenden Feuchtigkeit reduziert ist. Ein Anstieg der Verdunstungsrate, wie bei höheren Oberflächentemperaturen in Sommermonaten vorkommen kann, resultiert auch in einem Fall der Aufstieghöhe. Ähnlich bringt auch eine Abnahme im Grundwasserspiegel eine reduzierte Höhe der aufsteigenden Feuchtigkeit.

Ein Problem, welches Mason hervorhebt ist, dass die Aufstiegshöhe „um einen Faktor von ungefähr sieben zwischen dem Ersten und vielleicht dem hundertsten Lebensjahr einer Mauer ansteigt“ [6]. Eine unverbindliche Erklärung wird geboten, wenn leicht säurehaltiges Wasser losen Kalk aus dem Mörtel auswäscht und den Durchfluss verbessert. Daher ist es schwierig einen Test von aufsteigender Feuchtigkeit mit frischem Mörteln auszuführen, da diese nicht repräsentativ gegenüber den wahren Sitationen älterer Wände sind.

In jüngerer Zeit haben Hall & Hoff das Sharp Front Modell für aufsteigende Feuchtigkeit entwickelt; es wurde so benannt, da in dem Modell die Abgrenzung zwischen nassen und trockenen Teilen der Wand nicht-verwaschen oder scharf ist [7]. Dies baut auf dem Konzept des Gleichgewichts zwischen Kapillarität und Verdunstung auf. Die Gleichung, die die Höhe des Aufstiegs beschreibt, ist:

Rising Damp Equation Hall Hoff

Wobei H = Höhe der aufsteigenden Feuchtigkeit, S = Sorptivität (das Aufsaugen von Wasser in den Mörtel), b = Wandstärke, e = Rate der Verdunstung pro Einheitfläche der benässten Oberfläche, θ = Feuchtigkeitsgehalt der benässten Fläche (das Volumen von Wasser pro Einheitvolumen Materials).

Die Gleichung zeigt, dass die Sorptivität von Wasser in Material einen starken Einfluss auf die Höhe der aufsteigenden Feuchtigkeit hat. Es kann durch partielles Eintauchen des Testmaterials in Wasser und Aufzeichnung der Gewichtszunahme über Zeit gemessen werden. Die Gleichung zeigt auch, dass die Höhe der aufsteigenden Feuchtigkeit sich, durch das vervierfachen der Wandstärke, verdoppelt.

Der langsame Prozess der Absorption von Wasser in die Struktur, mit folgender Evaporation führt zu gradueller Ablagerung von Salzen in der Wand. Das Mauerwerk dient als Filter System für unsauberes Wasser, da die verschiedenen löslichen Salze in die Wand gezogen werden und dort zurück bleiben. Einige Zahlen von Salzgraden wurden von Kyte angegeben, wie in Tabelle 1 [8].

Tabelle 1: Lösliche Chlorid und Nitrat Bestandteile in Wasser von verschiedenen Quellen in Teilen pro Millionen (nach Kyte [8]).
Quelle Chlorin ppm Nitrat ppm
Grundwasser (Aufsteigende Feuchtigkeit) 12 50
Leitungswasser (Bucks) 18 50
Regenwasser <1 1
Meerwasser 18,000 10

Zusätzlich kann das aufsteigende Wasser Salze in Ziegeln und Mörtel auflösen und neu verteilen, was ermöglicht hohe Salzkonzentration aufzubauen. Die Folgen des Salzaufbaus sind, dass;

(a) Die Salze können die Poren und Kapillaren, durch welche das Wasser verdunstet, blockieren und dadurch die aufsteigende Feuchtigkeit höher treiben, wie auch in der obigen Gleichung demonstriert [9].

(b) Feuchtigkeitsgehalt im Mörtel wird durch die hygroskopische Natur der Salze erhöht, mit der Möglichkeit weitere Feuchtigkeit in die Wand zu ziehen. Der Beitrag wäre recht gering verglichen mit der kapillaren Feuchtigkeit.

(c) Schäden an der Struktur durch stetige Auflösung und Umkristallisierung von bestimmten Salzen fallen durch Luftfeuchtigkeit und Temperaturveränderungen an. Sodium Sulfat Salze von Grundwasser zurückgelassen, können besonders schälich für Gebäude und Denkmäler sein [10].

2. Experimental

2.1 Mauerbau

Die Anmerkungen von Mason, dass die Durchlässigkeit von Mörtel mit dem Alter zuzunehmen scheint, in Betracht ziehend, wurden zwei Arten von Mauerwerk gebaut. Für die erste Mauer wurde ein wenig durchlässiger Mörtel verwendet, bestehend aus normalem Portland Zement (CEM I) und Bausand in einem 1:5 Verhältnis (Volumen), mit einem Zement Weichmacher. Für die zweite Mauer wurde ein durchlässigerer Mörtel aus einer Bindemittellösung, gepulvertem Zement und Bausand im 1:1:6 Verhältnis (Volumen) hergestellt. Dieser zweite Mörtel galt zur Repräsentation von durchlässigem historischem Mörtel bei dem aufsteigende Feuchtigkeit vorkam. Eine weitere Arbeit über Vorbereitungen beabsichtigt anzuzeigen, wie sich laborchemische Mörtel mit denen aus der Praxis vergleichen lassen.

Die Ziegel, welche zum Bau verwendet wurden, waren normale Hanson London Fletton Ziegel. Jede Mauer bestand aus sechs Reihen im Läuferverband verlegt, mit einer Reihe bestehend aus drei Ziegeln in einzelner Breite. Die Mauern wurden in Plastikschalen gebaut und 28 Tage belassen, um dem Mörtel trocknen zu lassen. Örtliches Leitungswasser wurde dann in die Plastikschalen gegossen und ermöglicht in die Struktur einzuziehen.

2.2 Feuchtigkeitsgehalt und Sorptivitätsmessung

Am Anfang der Arbeiten wurde beabsichtigt Feuchtigkeit in der Mauer mit einem elektischen Kapazitäts/Resitenz Messgerät zu messen, sowie die direkte Vermessung durch Ofentrocknung der Proben. Die erste Methode gab jedoch keine verlässlichen Resultate, womöglich wegen der Anwesenheit von löslichen, leitenden Salzen, und wurde deswegen aufgegeben. Alle Vermessungen wurden daher durch die Ofentrocknungsmethode vollzogen. Auch wenn dies arbeitsintensiver ist, wurden die Ergebnisse als verlässlicher betrachtet.

Der Feuchtigkeitsgehalt wurde durch Ofentrocknung bei 105°C zu einem konstanten Gewicht gemessen. Jedes Resultat wurde einer Mörtelprobe entnommen, indem der Mörtel herausgebohrt wurde und der Schutt in einem verschließbaren Plastikbeutel aufgesammelt wurde. Die Bohrungszone war zwischen Wandoberfläche und Wandmitte wie in Abbildung 3 gezeigt. ‚1B1‘ verweist auf die Mörtelfuge kurz über der ersten Ziegelreihe, ‚1B2‘ verweist auf die Mörtelfuge über der zweiten Ziegelreihe, etc.

Am Ende der Forschungen wurden die Wände auseinander genommen und Vermessungen des Feuchtigkeitsgehalts von Mörtelstücken und Ziegeln wurden unternommen. Dies wurde unternommen, um Informationen über die gesamte Feuchtigkeitsverteilung in der Wand zu beschaffen.

Die Sorptivität von Mörtel wurde vermessen, indem ein Probestück in der Größe 30 mm × 30 mm × 12 mm nach dem Abbau der Wand entnommen wurde. Die Probe wurde im Ofen bei 50°C zu einem konstanten Gewicht getrocknet, die Kanten verschlossen und danach auf einen mit Wasser vollgesogenen Schwamm gelegt, um die Wasserabsoroption über einen Zeitraum hinweg aufzuzeichnen. Die Sorptivität ist die Steigung im Diagramm von Gewichtszunahme gegen die Quadratwurzel der Zeit.

2.3 Wandtemperaturen

Datensammler (DS type von Maxim Dallas) wurden in manche der Testmauern gesetzt und die Temperatur und Luftfeuchtigkeit über einen Zeitraum von 6 Monaten vermessen.

Location of temperature / humidity sensors in wall

Abb. 3: Position der Messpunkte durch Pfeile angezeigt. Position des Datensammlers angezeigt durch (x).

3. Ergebnisse und Erörterung

3.1 Visuelle Beobachtungen

Nach dem Füllen der Schalen mit Wasser, konnte eine langsam fortschreitende Vorderseite der aufsteigenden Feuchtigkeit sichtbar wahrgenommen werden. Am achten Tag hatte die Voderseite die dritte Ziegelreihe des Mauerwerks mit porösem Mörtel erreicht, aber war nur an der ersten Reihe der Mauer mit dem wenig durchlässigen Rezept, wie in Abbildung 4 demonstriert. Mit Fortschritt der Zeit stieg die Linie des Wasseraufstiegs, wurde aber undeutlicher.

Salzausblühungen wurden, über den Zeitraum des ersten Monats der Nässung, auf dem Mauerwerk sichtbar. Salzformationen erhöhten sich mit der Zeit und wurden sowohl auf Ziegel- als auch Mörteloberflächen sichtbar. Mehr Salze waren auf der Wand, die mit porösem Mörtel gebaut wurde, sichtbar und Abbildung 5 und 6 zeigen die Wand mit porösem Mörtel nach je 4 Wochen und 4 Monaten. Manche Salze können nach 4 Monaten auf der obersten Reihe von Ziegeln gesehen werden.

Salze wurden von sowohl Ziegel- als auch Mörteloberflächen jeder Mauer gesammelt und Abbildung 7 zeigt eine typische kristalline Mikrostruktur, wie durch Rasterelektronenmikroskopie beobachtet.

Rising damp in high and low permeability mortars

Abb. 4: Foto von Mauern mit früher Nässung

Development of salts as part of rising damp complex

Abb. 5: Formierung von Salzausblühungen auf einer hoch durchlässigen Wand nach 4 Wochen

Further development of salts

Abb. 6: Nach 4 Monaten weitergehende Entwicklung von Salzausblühungen auf der Wand mit stark durchlässigem Mörtel

Microstructure of salts (electron microscope)

Abb. 7: Mikrostruktur der abgelagerten Salze durch Elektronabtastung

3.2 Feuchtigkeitsgehalt

Den Mauern wurde ermöglicht über fünf Monate ein stetes Niveau von Sättigung zu erreichen. Die ersten Messungen von Feuchtigkeit in den Mauern wurden erst danach vollzogen. Eine zweite Runde an Vermessungen wurde im Juli 2008 nach 11 Monaten vollzogen und die Mauern wurden danach auseinander genommen.

Die Ergebnisse der Bohrungsproben werden in Tabelle 3 angezeigt. Bei der Mauer mit wenig durchlässem Mörtel (1B), ist der Feuchtigkeitsgehalt in der ersten Reihe 7.3 wt%. Dies verringert sich schnell, wenn man die Wand weiter oben betrachtet, an der 5ten Reihe (1B5) wo die Feuchtigkeit bei 1.8 wt% liegt. Im Vergleich ermöglicht der durchlässigere Mörtel einen größeren Aufstieg von Feuchtigkeit höher in die Ziegelmauer, sowie einen größeren Feuchtigkeitsgehalt in der ersten Reihe. Diese Daten können grafisch dargestellt werden, wie in Abbildung 8.

Tabelle 2: Forschungszeitplan
Monat Datum Aufgabe
1 Aug 2007 Mauerbau
2 Sept 2007 Einführen von Wasser
7 Feb 2008 Erste Messung der Feuchtigkeit
12 July 2008 Letzte Messung der Feuchtigkeit und Abbau
Tabelle 3: Influenz der Mörtelart auf den Feuchtigkeitsgehalt.
Niedrige Durchlässigkeit Feuchtigkeit wt.% Hohe Durchlässigkeit Feuchtigkeit wt.%
181 7.3 2A1 13.9
182 3.5 2A2 14.9
183 2.1 2A3 9.7
184 2.1 2A4 9.2
185 1.8 2A5 9.7

Rising damp moisture profiles for different mortars

Abb. 8: Unterschied der Feuchtigkeitsprofils bei zwei Wänden mit verschiedenem Mörtel.

Die Daten der Wasserverteilung, welche nach dem Abbau der Mauern erhalten werden konnten, sind in Abbildungen 9 und 10 zu sehen. Im Fall des wenig durchlässigen Mörtels ist das Wasserniveau im Mauerwerk relativ niedrig, wohingegen es viel bei dem stark durchlässigen Mörtel viel höher ist. Es besteht großer Unterschied in der Höhe der aufsteigenden Feuchtigkeit in diesen beiden Fällen. Da die gleichen Ziegelarten für beide Mauern verwendet wurden, kommen die Eigenschaften des Mörtels überwiegend zum vorschein. Es ist auch interessant zu sehen, dass die Verteilung von Wasser zwischen Ziegeln und Mörtel sich in beiden Situationen verändert. Bei der Mauer mit stark durchlässigem Mörtel, enthalten die Ziegel mehr Wasser als der Mörtel, das Gegenteil trifft im Falle des wenig durchlässigen Mörtels zu. Dies kann auf Unterschiede in der Porengrößenverteilung zwischen Ziegeln und Mörtel zurückführen.

Zuletzt wurden die Daten des Feuchtigkeitsgehalts, welche durch die Bohrungsproben erhalten werden konnten, mit den Daten des Abbaus der Mauerteile verglichen, wie in Tabelle 4 angezeigt. Es besteht ein Unterschied zwischen den zwei Satzwerten mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt, welche durch Bohrungen erhalten wurden, besonders bei dem modernen, harten Mörtel. Es ist möglich, dass Verdunstung während des Bohrens einen Teil des Unterschieds erklären kann und weitere Studien werden empfohlen.

Distribution of water in wall with low permeability mortar

Abb. 9: Wasserverteilung in einer Mauer, wlche mit wenig durchlässigem Mörtel gebaut wurde.
Bemerke: Es ist mehr Wasser im Mörtel als in den Ziegeln.

Distribution of water in wall with high permeability mortar

Abb. 10: Wasserverteilung in einer Mauer mit stark durchlässigem Mörtel.
Bemerke: Es ist mehr Wasser in den Ziegeln als im Mörtel.

Tabelle 4: Feuchtigkeitswerte (wt.%) von verschiedenen methoden von zwei Proben jeder Art.
Höhe (mm) Niedrige Durchlässigkeit Hohe Durchlässigkeit
Bohrung Abbau Bohrung Abbau
400 1.8 3.1 5.5 6.7
320 2.1 3.7 6.0 7.6
240 2.1 4.1 11.4 8.3
160 3.5 6.4 9.3 9.8
80 7.3 11.7 11.6 14.0

3.3 Wandtemperaturen

Die Originalidee der Verwendung von Datensammlern war die Veränderung der Luftfeuchtigkeit über einen Zeitraum hinweg zu beobachten. Als die Daten analysiert wurden, wurde jedoch herausgefunden, dass die %relative Luftfeuchtigkeit Werte unzuverlässig waren, ohne identifizierbare Muster in den Daten. Eine genaue Untersuchung der aufgezeichneten Temperaturen enthüllte einen interessanten Effekt.

Die einfache Temperaturaufzeichnung in Abbildung 11 zeigt einen graduellen Aufstieg während der 6 Monate zugehörig zu warmen Wetter. Temperaturaufzeichnungen wurden auch an einer Mauer, die mit „Dryzone“ von Safeguard Europe Ltd, einer chemischen Horizontalsperre, behandelt wurde, um Feuchtigkeit vom Aufstieg abzuhalten, vollzogen. Diese Mauer wurde, nach Behandlung, wärmer (verglichen mit der unbehandelten Version).

Temperature variation - rising damp test walls

Abb. 11: Temperaturschwankung der Testmauer während sechs Monaten.

Graph showing reduced temperature when wall treated for rising damp

Abb. 12: Effekt von reduzierter Verdunstung an der Wandtemperatur.

3.4 Konsequenzen

Mit Blick auf die Erkenntnisse der Bedeutung von Mörtel auf die Beeinflussung von aufsteigender Feuchtigkeit, können die experimentellen Ergebnisse mit Vorhersagen aus dem Sharp Front-Modell verglichen werden. Vermessungen der Sorptionsfähigkeit der beiden Mörtel wurden vernommen und die Resultate werden in Abbildung 13 gezeigt.

Sorptivity of the test mortars

Abb. 13: Sorptivitätsvermessung von Mörteln

Die Sorptionsfähigkeit von Mörtel wurde als 1,2 mm/min (½) für den stark durchlässigen Mörtel und 0,25 mm/min (½) für den wenig durchlässigen Mörtel gemessen. Wenn die Verdunstungsrate als 0,001 mm/min (Hall & Hoff) angenommen wird und der Feuchtigkeitsgehalt als 0,34 (errechnet mit Volumensporosität von 40% multipliziert mit einer Kapillar Feuchtigkeitsanteil von 0,85), und gegeben, dass die Wand 0,11 m weit ist, dann ist die vorhergesehene Höhe der aufsteigenden Feuchtigkeit 100 mm bei dem wenig durchlässigem Mörtel und 480 mm bei dem stark Durchlässigem. Es kann in Abbildungen 9 und 10 nachfolzogen werden, dass die beobachteten Schätzungen bei ungefähr 80 mm und >480 mm liegen. Es sollte beachtet werden, dass kleine Fehler im Zuschreiben der Werte zu den Bestimmungen in der Rechnung liegen können. Dies in Betracht ziehend, sind die beobachteten und vorhergesehenen Werte in erstaunlich guter Übereinstimmung.

Tabelle 5: Vergleich zwischen vorhergesagten und beobachteten Werten.
Mörtelart Höhe der aufsteigenden Feuchtigkeit
Wenig durchlässiger Mörtel Stark durchlässiger Mörtel
Beobachtet 80 mm 100 mm
Vorhergesagt >480 mm 480 mm

Mit Blick auf die Theorie können eine Reihe verschiedener Mengen wie folgend berechnet werden. Bei einer Mauer, mit Wandstärke der Dicke eines Ziegels (0,11 m) ist die Menge von Wasser in der Mauer mit verschiedenen Mörteln in Tabelle 6 aufgelistet. Die Berechnungen zeigen, dass große Mengen Wasser präsent sind und durch den Prozess aufsteigender Feuchtigkeit sich durch die Mauer bewegen. Bei einem stark durchlässigem Mörtel ist die Menge Wasser, die durch einen Meter einziegliger Wand zieht, 250 l pro Jahr, was ein deutlich hohes Volumen ist. Die errechnete Verweildauer von Wasser ist auch gegeben. Dies ist die Zeit, die Wasser vom Aufsaugen an der Basis bis zur Verdunstungbraucht. Die Zeit in beiden Fällen ist gleich der größeren Absorptionsrate im Fall der stärkeren Durchlässigkeit zu der größeren Distanz der Wegs.

Tabelle 6: Errechnete Wassermengen in Mauern mit verschiedenem Mörtel.
  Wenig durchlässiger Mörtel Stark durchlässiger Mörtel
Totale Menge von Wasser/Einheit Länge der Mauer 37 l/m 18 l/m
Totaler Fluss durch 1 m Länge der Mauer 0.14 l/day (53 l/year) 0.69 l/day (250 l/year)
Verweildauer von Wasser in der Mauer 26 days 26 days

Es ist einfach zu sehen wie hoch das Niveau von Salz in einer Mauer ansteigen kann. Ein Wert von 50 ppm Nitrat wurde im Grundwasser von Kyte’s Daten in Tabelle 1 [7] gefunden. Dies ist gleich dem Gehalt von 0,05 g Nitrat pro Liter Wasser. Daher wird der jährliche Fluss von 250 Litern Wasser in einer Wand mit „altem“ Mörtel jedes Jahr 12,5 g Nitrat in der Mauer hinterlassen.

4. Rückschlüsse

Vermessungen von aufsteigender Feuchtigkeit in Mauern wurden mit verschiedenen Mörteln untersucht und Rückschlüsse können wie folgt daraus geschlossen werden:

  1. Die Charakteristiken von Mörtel sind ein Schlüsselfaktor im Regulieren der aufsteigenden Feuchtigkeit und die Menge der darauffolgenden Verdunstung. In den ersten fünf Reihen von Ziegelsteinen gibt stark durchlässiger Mörtel einen Feuchtigkeitsgehalt von 20 wt%, wobei ein wenig durchlässiger Mörtel nur 1 bis 3 wt% gibt. Diese Resultate stimmen einigermaßen mit dem Sharp Front Modell überein, bei dem Mörtelsorptivität ein Schlüsselfaktor zur Kontrolle der Höhe des Aufstiegs ist. Es wird erwartet, dass hohe Maße an Salzaufbau in der Mauer von der hohen Durchflussrate und langen Zeitdauer der aufsteigenden Feuchtigkeit kommt.
  2. Das Benutzen einer elektrischen Kapazitäts/Resitenz Methode zur Vermessung von Feuchtigkeit in der Mauer war nicht verlässlich, wahrscheinlich wegen der Ziegel zu Ziegel Variation und dem Effekt von löslichen Salzen zur Leitfähigkeit. Bohrungen übermittelten verlässlichere Resultate, auch wenn die Feuchtigkeitsgehalte niedriger waren als bei Abbau der Mauern. Dieser Unterschied könnte der Hitze, die bei Bohrungen entsteht, zugesprochen werden.
  3. Wände, die erfolgreich gegen aufsteigende Feuchtigkeit behandelt werden, sind wärmer. Dies ist wahrscheinlich eine Folge der reduzierten Kühlung durch Verdunstung.
  4. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass diese Studie an ein Jahr alten Testmauern mit künstlicher Wasserquelle, nicht an Praxiskonditionen von Mauern, die viele Jahre alt sein können mit Grundwasser als Quelle, vollzogen wurde.

Anerkennung

Die Automen möchten Herrn Graham Coleman für alle Gespräche über aufsteigende Feuchtigkeit während der letzten zwei Jahre danken.

Literaturverzeichnis

[1] Alfano G., et al., Long-term performance of chemical damp-proof courses: Twelve years of laboratory testing. Build. & Env. 2005. 41. p. 1060 – 1069.

[2] Monteiro S.N., Vieira C.M.F., Solid state sintering of red ceramics at lower temperatures. Ceramics Int. 2004. 30. p. 381 – 387.

[3] Cultrone G., et al., Influence of mineralogy and firing temperature on the porosity of bricks. J. of the European Ceramic. Soc. 24. 2004. p. 547 – 564.

[4] Raimondo M., et al., Predicting the initial rate of water absorption in clay bricks. Construction and Build. Mater.. 2009. 23. p. 2623 – 2630.

[5] Fries N., Dreyer M., Dimensionless scaling methods for capillary rise. J. of Col. and Interface Sci. 2009 338 p. 514 – 518

[6] Mason G., Rising Damp. Build. Sci. Oxford; Pergamon Press. 1974. 9. p. 227 – 231.

[7] Hall C. & Hoff W.D., Proc. R. Soc A., 2007. 463. p. 1871 – 1884.

[8] Kyte C.T., Laboratory Analysis as an aid to diagnosing Rising Damp. Tech. Information Paper 35, Ascot; Chartered Institute of Building. 1987.

[9] Oliver A., Dampness in Buildings. Oxford; BSP Professional Books, ISBN 0-632-01932-8. 1988.

[10] De Clercq H., Proceedings from the Conference on Salt Weathering on Buildings and Stone Sculptures, Copenhagen. Tech. University of Denmark, ISBN: 9788778772732. 2008. p. 307.

Construction and Building Materials

Journal - Construction Building Materials

This article is also published in Construction and Building Materials 24 (2010) 1815–1820 www.elsevier.com/locate/conbuildmat

Rufen Sie 04087407563 an für weitere Informationen