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Practical Lime Mortar
Tips and Tricks
Tips and Tricks
Gebrannter Kalk ist in ungelöschtem und gelöschtem Zustand stark alkalisch. Bei der Arbeit mit Kalkmörteln müssen daher folgende Sicherheitsmassnahmen beachtet werden:
Bestandteile: reiner Kalk (CaCO3) als Bindemittel und Sand als Zuschlagsstoff
Brennen des Kalksteins: Kalkstein wird bei ca. 800°C gebrannt. Dabei wird CO2 aus dem Kalk
abgespalten und entweicht als Gas. Es bleibt CaO zurück. Die Kalkstein-
stücke sehen nach dem Brand unverändert aus, sind aber viel leichter.
Der gebrannte Kalk CaO wird als Stückkalk oder gemahlen als Pulver gelagert.
Herstellung von reinem Kalkmörtel
Zur Herstellung wird Kalk (Bindemittel) und Sand (Zuschlagsstoff) gemischt und als Mörtel appliziert. Es gibt verschiedene Verfahren, Kalkmörtel herzustellen:
Löschen des Kalkes. Wird der gebrannte Kalk mit Wasser gelöscht, entsteht Calciumhydroxid Ca(OH)2. Es wird Hitze freigesetzt und es ergibt sich eine Volumenvergrösserung von ca. 2 bis 2.5.
Abbinden / Karbonatisierung. Das Abbinden des Kalkes erfolgt, indem sich das Kalziumhydroxid Ca(OH)2 mit dem CO2 aus der Luft mit zu reinem Kalkstein CaCO3 verbindet. Damit diese Reaktion optimal ablaufen kann, muss sowohl CO2 in den Mörtel gelangen (via Luft), als auch genügend Feuchtigkeit vorhanden sein, damit gelöstes Kalziumhydroxid vorhanden ist. Für das Abbinden ist es also wichtig, dass der Mörtel nicht vollständig austrocknet aber auch nicht völlig durchnässt ist. Eine regelmässige Befeuchtung der Oberfläche während rund einem Monat ist ideal. Die Umgebungstemperatur sollte nicht unter 5°C fallen.
Die Aushärtung erfolgt von der Oberfläche her abnehmend gegen innen. Das bedeutet, dass im Endzustand der Mörtel eine harte Oberflächenschicht aufweist, die gegen innen immer weicher wird.
Vorteile Kalkmörtel
-Festigkeit ist nicht grösser als Naturstein.
-Längere Verarbeitbarkeit als Zementmörtel
-Dampfdiffusion nicht eingeschränkt.
-Steine lassen sich problemlos vom Mörtel trennen und können wiederverwendet werden
-Natursteinmauern sind als Bauwerke ohne Bewegungsfugen gebaut. Bewegungen, die durch Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen und Schwinden entstehen, müssen im Mauerwerk aufgenommen werden können. Wenn der Mörtel eine höhere Festigkeit als der Naturstein aufweist, wird der Stein als schwächeres Bauteil brechen. Der verwendete Mörtel sollte deshalb nicht eine höhere Festigkeit erreichen als die Natursteine, da anderenfalls Schäden an den Natursteinen zu erwarten sind.
-Der verwendete Mörtel sollte die Wasserverdunstung aus dem Mauerwerk nicht behindern. Zementmörtel sind weitgehend diffusionsdicht. Wasser, das ins Mauerwerk eingedrungen ist, ist durch den Zementmörtel an der Verdunstung gehindert.
-Der verwendete Mörtel sollte zukünftige Sanierungen ermöglichen. Kalkmörtel entwickelt eine geringere Haftung auf Naturstein als Zementmörtel. Beim Abbruch einer Kalkmörtelmauer lassen sich die Steine ohne Probleme vom Mörtel trennen.
Nachteile Kalkmörtel
-Lange und aufwendige Nachbehandlung (Abdecken, Feuchthalten) zur Gewährleistung der Karbonatisierung.
-Bei der Arbeit mit Kalkmörtel muss sehr sauber gearbeitet werden. Die Steinoberflächen müssen frei von Verunreinigungen sein. Die Mörtelarbeiten können unter extremen Wetterbedingungen (Regen, kälte, Wind und starke Sonnenexposition) nicht ausgeführt werden. Diese einschränkenden Randbedingungen entfallen bei der Ausführung von Trockenmauerwerk.
Entfernen des alten bestehenden Mörtels. Reinigen des Mauerwerks mit Staubsauger, ölfreier Druckluft und Wasser. Es sollte kein Hochdruckreiniger verwendet werden, da mit diesem Gerät der verbleibende rel. Weiche Kalkmörtel weggespült wird. Besser ist die Verwendung eines Gartenschlauches. Damit der Mörtel optimal haften kann muss der Untergrund sauber, frei von Staub und losen Teilen sein. Aller Bewuchs durch Moos und Flechten muss entfernt werden.
Die Oberfläche muss vor den Mörtelarbeiten ausreichend vorgenässt werden, damit der Untergrund dem neuen Mörtel nicht zu viel Feuchtigkeit entzieht. Auch kann so das gelöste Kalziumhydroxid des Mörtels via Porenwasser in die Poren des Untergrundes eindringen. Dies erhöht den Verbund Mörtel-Untergrund.
Das Bindemittel sollte alle Hohlräume im Zuschlagsstoff (Sand) füllen, ohne die einzelnen Sandkörner auseinanderzuschieben. Der Hohlraumanteil eines Sandes kann gemessen werden indem trockenem Sand Wasser zugefügt wird, bis er beginnt zu schwimmen.
Besteht ein Überschuss an Bindemittel, steigt das Risiko von Schwindrissbildung. Bei zuwenig Bindemittel erreicht der Mörtel zuwenig Festigkeit.
Beim heissgelöschten Kaklkmörtel werden Mischungsverhältnisse (Volumen) von 1:3 (England) bis 1:5 (Deutschland) erwähnt. 1:3 erscheint eher zu «fett». Ein Mischungsverhältnis von 1:4 bis 1:5 realistisch. Es ist zu berücksichtigen, dass beim Heisslöschen der Volumenanteil des Kalkes zunimmt, ca. um das 2 bis 2.5 fache.
Regel: Sowenig Wasser wie möglich, soviel Wasser wie nötig. Mehr Wasser führt zu grösserem Schwindmass. Test: Anwerfen des Mörtels an die Kübelwand. Wenn er haftet, ist die Mischung genügend geschmeidig / feucht.
Das grösste Korn des verwendeten Sandes sollte nicht grösser als die kleinste Fugenweite des Mauerwerks sein. Der Sand sollte eine gute Siebkurve aufweisen, d.h. er sollte eine ausgeglichene Korngrössenverteilung aufweisen.
Kalkmörtel wird idealerweise in dünnen Lagen eingebaut. Falls dies nicht möglich ist müssen folgende Aspekte berücksichtigt werden:
Je dicker das Mörtelpacket ist, das eingebaut wird, desto grösser ist die Tendenz zur Rissbildung. Es empfiehlt sich in dicken Mörtelpartien möglichst viele zusätzliche Steine einzubauen (Einpassen ganzer, ohne Mörtel stabil liegender Steine. Falls dies nicht möglich ist, werden die Steine mit mit rostfreien Gewindestangen / rostfreien Gittern fixiert). Grundsätzlich ist es besser, den Kalkmörtel in mehreren dünnen Schichten aufzutragen. Für den Einbau von dicken Mörtelpartien (beim Stopfen von Fugen) ist heissgelöschter Kalkmörtel eher geeignet. Sumpfkalkmörtel ist hier anfälliger für die Bildung von Schwindrissen. In den ersten Tagen kann die Oberfläche des applizierten Kalkmörtels nochmals bearbeitet werden. Wird die Oberfläche gekratzt, wird die Oberfläche nochmals verdichtet. Kleine Schwindrisse werden geschlossen. Die sich bildende Sinterhaut aus Kalk wird entfernt und die Sandkörner der Oberfläche freigelegt, damit die Farbe des Sandes sichtbar wird.
Für den Einbau von Kalkmörteln gilt, dass die Umgebungstemperatur über 5°C liegen sollte.
Alle Mörtel müssen nach dem Einbau je nach Witterungslage und Standort feuchtgehalten werden. Insbesondere für Kalkmörtel (reiner Kalkmörtel oder hydraulischer Kalkmörtel) gilt:
Die Verfestigung des Kalks durch Karbonatisierung dauert mehrere Wochen und kann nur erfolgen, wenn im Mörtel ausreichend Feuchtigkeit vorhanden ist. Dies bedeutet, dass ein frisch eingebauter Kalkmörtel vor Austrocknen (Wind, Sonne) geschützt werden muss. Normalerweise werden frisch vermörtelte Flächen abgedeckt (z.B. mit Jute) und regelmässig befeuchtet.
Die Frost- / Tausalzbeständigkeit von Mörtel hängt unter anderem vom Porenvolumen im Mörtel ab. Ein grösseres Porenvolumen erhöht die Frost- / Tausalzbeständigkeit. Salz- und Eiskristalle haben mehr Platz zum Wachstum, bevor sie das Gefüge des Mörtels zerstören. Eine Möglichkeit, das Porenvolumen zu vergrössern ist die Beimischung eines porösen Zuschlagstoffes: Tuffsand.
Colors, Sugar etc etc
Früher wurde lokaler Kalkstein in Kalköfen gebrannt. Der verwendete Kalkstein war selten "rein", sondern wies Verunreinigungen mit verschiedenen Mineralien und Erzen auf. Diese Verunreinigungen wurden mitgebrannt und beeinflussten die Farbe des gebrannten Kalkes. Währenddem reiner Kalk ganz weiss ist, kann die Farbe des "verunreinigten" Kalkes von rötlich über ocker bis zu grünlich erscheinen. Heute wird der gebrannte Kalk in grossen Steinbrüchen gewonnen und gebrannt. Der verwendete Kalk ist sehr rein und nahezu weiss. Falls eine Farbtönung des Kalkes erwünscht ist (z.B. bei einer Reparatur eines bestehenden alten Verputzes) muss deshalb Pigment zugegeben werden. Verwendet werden mineralische Pigmente. Meistens werden Muster erstellt um die richtige Menge an Pigment zu bestimmen. Die Muster müssen getrocknet werden, da der Mörtel im nassen Zustand eine andere Farbe hat als trocken.
Unterschieden werden Mischverhältnisse in Gewichts- oder Volumenprozent. Auf der Baustelle ist ein Abmessen in Behältern (Volumen) einfacher als wenn die Bestandteile gewogen werden müssen.
Hydraulischer Kalk
(1 Sack à 50 kg = 55 ltr)
(1 Liter = ca. 0.78kg)
Zement
1 Sack à 50 kg = 43 ltr
Tuff
1.25 kg = 1 Liter
Sand
1 Liter = ca. 1.2 - 1.5 kg
|Sumpfkalk||Sand 0-8mm||Tuff-Sand 0-3mm|
|Volumen-%||Volumen-%||Volumen-%|
|Mauerwerks- und Ausfugemörtel 1 : 4||1||2||2|
|Mauerwerks- und Ausfugemörtel 1 : 3||1||2||1|
Holzrahmen ca. 1 x 2m, unten gegen Erdreich offen.
Mischung 1 Teil gebrannte Kalksteine auf 6 (-8) Teile Sand (3 Teile gewaschen, 3 Teile tonig). Da sich das Volumen des Kalkes während dem Löschen vergrössert, entspricht dies nach dem Löschen einer Sumpfkalkmischung von 1:3 bis 1:4.
Sand und Kalk in Lagen einbringen (meist 6 Kübel Sand, 1 Kübel Kalk)
Oben alles abdecken mit Sand, kein freiliegender Kalk
Sehr viel Wasser, eher als Sprühregen, Schlauch manchmal in den Haufen stecken. Wasser nachgeben. Wenn Wasser unten bei der Form rauskommt ist es ok.
Ein Fass Stückkalk hat 200 kg. Auf eine Palette passen 400 kg (Preis Transport pro Palette Fr. 150.-)
Eine Tonne Kalk kostet Fr. 350.- bis 450.-
Ein Fass Kalk ergibt ca. 800l Mörtel und man kann als innerer Mauermörtel ca. 10 m2 Mauerwerk (0.6m) realisieren.
Gebrannter Stückkalk und Sand (Zuschlagsstoff), Volumen-Teile:
Mauermörtel: 1 4 (ev. 1:5) (1:3 wird in englischer Fachliteratur erwähnt, scheint aber eher zu fett)
Der Stückkalk wird bei der Wasserzugabe für das Mischen gelöscht und löst sich auf. Durch die Volumenvergrösserung des Kalkes beim Löschvorgang steigt der Bindemittelanteil im fertigen Mörtel. Es muss so lange gemischt werden biss sich der Stückkalk ganz aufgelöst hat. Es sollten keine ungelöschten Kalkstückchen im Mörtel vorhanden sein.
|Hydraulischer Kalk||Sand 0-8mm||Tuff-Sand 0-3mm|
|Volumen-%||Volumen-%||Volumen-%|
|Mauerwerksmörtel 1 : 3||1||2||1|
|Ausfugemörtel 1 : 2||1||1||1|
Unterschieden werden Mischverhältnisse in Gewichts- oder Volumenprozent. Auf der Baustelle ist ein Abmessen in Behältern (Volumen) einfacher als wenn die Bestandteile gewogen werden müssen.
Hydraulischer Kalk
(1 Sack à 50 kg = 55 ltr)
(1 Liter = ca. 0.78kg)
Zement
1 Sack à 50 kg = 43 ltr
Tuff
1.25 kg = 1 Liter
Sand
1 Liter = ca. 1.2 - 1.5 kg
Sehr lagerhafte Steine: 250 Liter Mörtel / m3 fertiges Mauerwerk
Weniger lagerhafte Steine: 280 Liter Mörtel / m3 fertiges Mauerwerk
Unregelmässige Steine: 300 -350 Liter Mörtel / m3 fertiges Mauerwerk
Mörtelbedarf Stopfen / Ausfugen: 15 Liter Mörtel /m2 fertige Fläche
Nachkalkulation Lenzburg Mauerwerk : ca. 300 l Mörtel / m3 Mauerwerk
Nachkalkulation Lenzburg Ausfugen: ca. 15 l Mörtel / m2 Fläche
Berechnung des Bedarfes an Kalk und Sand. Die untenstehenden Werte geben je einen m3 fertigen Mörtel:
Mörtel mit Hydraulischem Kalk
|Gewicht||Volumen||Gewicht||Volumen||Mischung|
|kg||ltr||kg||lts|
|500||550||1400||1100||1:2|
|370||407||1500||1200||1:3|
|300||330||1625||13001:||4|