METHOD FOR DESALTING, DRYING AND KEEPING DRY BRICKWORK

Abstract: 1. Method for desalting, drying and keeping dry brickwork using iron electrodes positioned in or on the brickwork and connected by means of mortar bridges with the brickwork and subjected to a direct voltage, characterised by the fact that to the mortar is added, in accordance with the measured moisture and salt content of the brickwork, barium salts, cation-active surfactants and/or graphite powder, after the desalting the soluble salts and iron oxides deposited in the space between the brickwork and the electrodes are removed mechanically by rinsing with water and that the space is neutralised with a solution of barium hydroxide before the application of a direct voltage sufficient for the creation of a permanent electrokinetic barrier.

Description: Verfahren zur Entsalzung, Trockenlegung und Trockenhaltung von Mauerwerk Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsalzung, Trockenlegung und Trockenbaltung von Mauerwerk Dies ist oft eine notwendige Voraussetzung zur vollständi- gen Sanierung von Ältbauten, in denen aus dem Boden Wasser aufsteigt, das lösliche Salze ins Mauerwerk transportiert und in der Verdunstungszone anreichert. Es ist oft versucht worden, feuchtes Mauerwerk mit elektroosmotischem Verfahren und Vorrichtungen zu trocknen. Das erfolgte mit wechelndem Erfolg, so dass die Anwendung dieser Verfahren und Vorrichtungen in der Fachliteratur bis heute umstritten ist. Eine Ursache hierfUr wird darin gesehen, dass nach An- wendunb lektroosmot ischer Verfahren und Vorrichtungen die bauschädlichen und teilweise stark hygroskopischen Salze im Mauerwerk verbleiben. Diese bewirken eine hr- groskopische Restfeuchte, die bei hohen Salzkonzentrationen bis 8 % betragen kann, und begünstigen das erneute Aufsteigen des Wassers im Mauerwerk. In der DD - PS 200 398 wird vorgeschlagen, die aktive elektroosmo tische Trocknung mit einer vorhergehenden Entsalzung des Mauerwerks zu verbinden. Diese Erfindung hat Jedoch den Nachteil, dass korrosionsfeste Elektroden aus Graphit oder platiniertem Titan eingesetzt werden. Um deren Wiederverwendung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, diese teuren Elektroden nach doF Entsalzung durch billigere zu ersetzen, doch hat sich gezeigt, dass die Elektroden auch nach der Entsalzung einer starken Kor- rosion unterliegen. Bei Elektroden aus Eisen vergrössert sich ihr Volumen infolge der anodischen oxidation um ein Vielfaches, durch die Elektroden aus dem Mauer- werk gedrUckt und die elektrokinetische Dauersperre unterbrochen werden kann. Ein Nachteil, den alle bekannten elektroosmotischen Verfahren zur Entsalzung von Mauerwerk aufweisen, besteht darin, dass sie nicht an die Salzkonzentrationen unterschiedlicher Zusammensetzung und an den unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt im Mauerwerk angepasst sind. Nach den DE - OS 3430449 und 3430450 lassen sich nur anodisch/gebildete Chloridhrdrate aus dem Mauerwerk austragen. Die im Mauerwerk auch anzutreffenden löslichen Sulfate werden nicht ausreichend berticksich- tigt. Diese Sulfationen werden wie die Chloridionen an der Anode angereichert und können in grösseren Mengen den Entsalzungsprozess stören. Eine Anpassung an den Feuchtigkeitsgehalt im Mauerwerk ist erwünscht, um zu verhindern, dass das Mauerwerk vor Beendigung des Entsalzungsprozesses austrocknet und den Entsalzungepro- zess unterbricht. Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, mit dem ein Mauerwerk, in dem Wasser aufsteigt, auf einfache Weise entsalzt und trockengelegt und dauerhaft trockengehalten werden kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, mit dem ein nässegeschädigtes Mauerwerk mit beliebigem Feuchtigkeits- und Salzgehalt erst entsalzt, dann trockengelegt und anschliessend trockengehal- ten wird, ohne das die Elektroden ausgewechselt werden mtlasen und ohne dass dieser Prozess durch vorzeitige Aus- trocknung oder durch die sich an der Elektrode abgelagerten Salze und Eisenoxide unterbrochen wird. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen die in bekannter Weise im oder = Mauerwerk angeordneten Elektroden, vorzugsweise aus Eisen, und dem Mauerwerk eine oder mehrere in Abhängigkeit vom gemessenen Feucht igkeit s-und Salzgehalt des Mauerwerks zusammengesetzte Mörteibrttcken gebracht werden, die die Elektroden mit dem Mauerwerk verbinden, aber so, dass zwischen Elektroden und Mauerwerk genügend Platz bleibt, um die sich an den Elektroden abgelagerten löslichen Salze und Eisenoxide auf zunehmen. Die Erfindung geht unter anderem von der Erkenntnis aus, dass die Richtung der Wasserströmung im Mauerwerk ausschliesslich durch das Vorzeichen des Zeta-Potentiales bestimmt wird. Dieses resultiert aus der Ausbildung einer Doppelachicht elektrisch geladener Ionen an der Phasengrenze Festkörper zur Flüssigkeit. Die Ladungaträger in unmittelbarer Nähe des Festkörpers werden durch Ionen kompensiert, die sich in einer starren und in einer diffusen Doppelschicht befinden. Das an der Grenze zwischen starrer und diffuser Doppelschicht ge messende Potential wird Zeta-Potential genannt. Sein Vorzeichen und seine Grösse sind einerseits von der Struktur und der chemischen Zusammensetzung des Festkörpers, alao des Mauerwerke, abhängig und anderer seite von den Eigenschaften der angrenzenden Pitiasig- keit. Bei einem negativen Zeta-Potential bewegt sich die Flüssigkeit in Richtung Kathode, ein positives Zeta-Potential bewirkt eine Flüssigkeitsbewegung in Richtung Anode. Im Ziegelmauerwerk kommen mit grosser Sicherheit negative Zeta-Potentiale vor. Die im oder am Mauerwerk angeordneten Elektroden werden in dieaem Falle als Anode geschaltet, die Erdelektroden als Kathoden. Bei einem geringen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 8 % im Mauerwerk besteht die Gefahr, dass das Mauerwerk an der Anode vor Abschluss der Entsalzung austrocknet. Aus diesem Grunde werden dem Mörtel erfindungsgemäss Zusätze beigemischt, die das Zeta-Potential klein halten und ein vorzeitiges elektrokinetisches Abströmen des Wassers aus dem Anodenrauxr verhindern, Diese Zusätze können Calcium- oder Bariumsalze sein. Dieser Effekt kann erfindungegemäss durch Beimischung kationenaktiver Tenside, wie Cetyltrimethylammoniumbromid, noch verstärkt werden, denn durch sie wird das Vorzeichen des Zeta-Potentials umgekehrt und dies ver- ursacht eine schwache Wasserströmung in Richtung Anode, wodurch die Entsalzung gefördert wird. Bei einem hohen Chloridgehalt des Mauerwerks wird dem Mörtel erfindungsgemäss Graphidpulver beigemischt, in dessen Anwesenheit Chloridionen zu elementarem Chlor entladen werden. Enthält das feuchte Mauerwerk einen hohen Anteil Sulfate, so wird dem Mörtel erfindungs- gemäss ein hoher Anteil von 3ariumkarbonat oder Baryto- calcid beigegeben, die die Sulfationen als schwerlös- liches Bariumsulfat binden. Die Ifber die Mörtelbritcken mit dem Mauerwerk verbunde- nen Elektroden werden untereinander elektrisch leitend verbunden, und gegen ein System von Erderstäben wird unter Beachtung des krbeits- und Gesundheitsschutzes eine möglichst hohe Gleichspannung angelegt. Diese wird so lange aufrechterhalten, bis die Stromstärke auf einen konstanten Grenzwert abgesunken ist und damit anzeigt, dass die Entsalzung abgeschlossen ist. Anschlio- ssend werden die aich in den Anodenräumen angesammelten Salze und Eisenoxide mechanisch und durch Ausspülen mit Wasser entfernt, sodann werden die Anodenräume mit einer Lösung aus Bariumhydroxid neutralisiert. Erfor derlichenfalls werden dabei beschädigte Mörtelbrticken erneuert. Anschliessend wird wieder eine Gleichspannung angelegt, so dass die Elektroden nun als elektrokine- tische Dauersperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit wirken. Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungs- beispielen erläutert werden: Es soll ein Gebäude gegen aufsteigende Feuchtigkeit saniert werden, dessen Mauerwerk weniger als 8 % Wasser, 1 x 10-4 Mol/g Chlorid und wenig Sulfat enthält. In der Verdunstungszone werden in das Mauerwerk zur Aufnahme der zylindrischen Elektroden in Abständen von etwa 40 cm Aussparungen eingebracht, deren Volumen etwa 5 mal grösser ist als das der Elektroden aus Eisen. Die Elektroden werden in den Aussparungen durch zwei Mortel- brücken folgender Zusammensetzungen in Masseprozent abgesttttzt: o,5 % Calciumchlorid 40 % Graphitpulver der Rest ist zur Hälfte Calciumcarbonat und Calciumhydroxid. Unter den Elektroden sind zwischen den Mörtelbrücken flüssigkeitsundurchlässige Rinnen angeordnet, welche die abtropfenden Salz lösungen nach aussen abführen. Nach der Entsalzung, die durch ein Absinken der Stromstärke auf einen konstantan Wert angezeigt wird, werden nach Abkiemmung der Spannungsquelle die sich im Anodenraum angesammelten Salze und Eisenoxide entfernt, und dsnn wird der Anodenraum mit einer Lösung aus Bariumhydroxid neutralisiert. Danach wird wieder eine Gleichspannung angelegt, um durch eine elektrokinetische Dauersperre ein Wiederansteigen des Wassers zu verhindern. Enthält das Mauerwerk 5 bis 8 % Wasser, 5 x 10-5 5 Polig Chlorid und 5 x 10-5 Mol/g lösliche Sulfate, so wird folgende Mörtelzusammensetzung in Masseprozent gewählt: 1% Ce tyltrimethyloniumbromid 2o% Graphitpulver der Rest je zur Hälfte Bariunkarbonat und Weisskalk Bei einem Mauerwerk mit 15 % Wasser, 4 x 10-6 Mol/g Chlorid und 1 x 10-4 4 Molig lösliches Sulfat wird Mör- tel aus 10% Weisskalk und 90% Bariumkarbonat zusammengesetzt. Bei diesen Ausfilhrungsbeispielen wurde zur Entsalzung eine Gleichspannung von 50 V und zur Errichtung der elektrokinetischen Dauersperre eine Gleichspannung von lo V angelegt.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Entsalzung, Trockenlegung und rocken- haltung von Mauerwerk unter Verwendung von im oder am Mauerwerk angeordneten Elektroden, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Elektroden mit dem Mauerwerk Uber eine oder mehere Mörtelbrücken verbunden werden, die in Abhängiglceit vom Feucht igkeit 5- und Salzgehalt des Mauerwerks zusammengesetzt werden, dass zwischen den Elektroden und dem Mauerwerk genUgend freier Raum ge lassen wird zur Aufnahme der sich in ibm abgelagern- den löslichen Salze und Eisenoxide, dass diese Salse und Eisenoxide nach der Entsalzung mechanisch und durch WasserspUlung entfernt werden, dass der freie Raum zwischen Elektroden und Mauerwerk nach der Ent salzung mit einer Lösung aus Bariunhydroxid neutrali siert wird und dass zwischen den Elektroden und einem System von Erderstäben während der Entsalzung eine möglichst hohe und nach der Entsalzung eine zur die Errichtung einer elektrokinetischen Dauersperre aus reichende Gleicbspannung angelegt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger ala 8 % im Mauerwerk dem Mörtel bis zu 1 Masseprozent Zusätze von löslichen Calcium- und Bariumsalzen beigemischt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5 % im Mauerwerk dem Mörtel bis zu 1 Masseprozent eines katio nenaktiven Tensides, wie Cetyltrimethylammoniumbromid, beigemischt werden. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem hohen Chloridgehalt von 5 x 10-5 Mol/g im Mauerwerk dem Mörtel bis zu 80 Masseprozent Graphit pulver beigemischt werden. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem hohen Sulfatgehalt von 5 x 10-5 Mol/g im Mauerwerk dem Mörtel bis zu 40 Masseprozent Bariumkar- bonat oder Barytocalcid beigemischt werden.

Inventors: FRIESE, PETER, DR. RER. NAT., HUBLER, MANFRED, DR. ING., KRUGER, KLAUS, DIPL.-JUR., Hübler, Manfred, Dr. Ing., Krüger, Klaus, Dipl.-Jur.
Applicants: BAUAKADEMIE DER DEUTSCHEN DEMOKRATISCHEN REPUBLIK
Application year: 1986
Main classification: E04B1
IPC codes: E04B1