Entsalzung durch Kompressen

<bibimport /> Autor: Hans-Jürgen Schwarz

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Dauernasse Kompresse

Das Kompressenmaterial wird während der Anwendungsdauer nass gehalten. Es existiert kein oder nur ein geringer Feuchtegradient, so dass der Salztransport durch Diffusion dominiert. Bei ausreichender Anwendungsdauer erfolgt ein Konzentrationsausgleich zwischen Kompressenmaterial und Untergrund. Dauernasse Kompressen sollten im allgemeinen nur in den Fällen zur Anwendung kommen, wo aus bauphysikalischen Gründen kein Feuchtegradient eingestellt werden kann, z.B. bei stark durchfeuchtetem Mauerwerk oder bei eingeschränkter Trocknungsmöglichkeit. Anderenfalls besteht aufgrund des hohen Feuchteeintrags die Gefahr der Verschiebung der Salzfront in tiefer liegende Bereiche des Baukörpers.

Abtrocknende Kompresse

Das Kompressenmaterial trocknet je nach den klimatischen Bedingungen während der Anwendungsdauer mehr oder weniger komplett aus. Kapillartransport und Diffusion wirken im Allgemeinen aufgrund der gleichgerichteten Feuchte- und Konzentrationsgradienten in Richtung zur Kompresse, wobei der Kapillartransport bei auf den Untergrund abgestimmter Porosität überwiegt. Salze werden mit fortschreitender Austrocknung dann in der Kompresse angereichert.

Bei relativ schlecht löslichen Salzen (z.B. Gips) kann eine Kombination der Verfahren erfolgen, indem zuerst eine dauernasse (zur Lösung des Gipses) und anschließend eine abtrocknende Kompresse appliziert wird.

Durch die Vielzahl der einwirkenden Größen und deren Änderung während der Dauer der Entsalzung können jedoch keine allgemeingültigen Verfahrensbedingungen vorgeschlagen werden. Es lassen sich nur Richtwerte vorgeben, die genauen Bedingungen sind auf den Einzelfall abzustimmen.

Entsalzungskompressen bestehen entweder aus einer oder mehreren Komponenten (keine Bindemittel!) der folgenden Gruppen, die mit entionisiertem Wasser angemacht werden (vgl. Entsalzung durch Kompressen):

• quellfähige Stoffe organischen Ursprungs ohne abdichtende Eigenschaften mit hoher Wasseraufnahme und hohem Wasserrückhaltevermögen (z.B. Cellulosen, Papierpulpe, wässerige Gele)
• mineralische Komponenten mit großen spezifischen Oberflächen und guten Ionenaustausch- und Adsorptionseigenschaften (z.B. Tonminerale und -gemische wie Kaoline, Bentonite etc.)
• inerte Füllstoffe (in Kombination mit Stoffen der vorstehenden Gruppen) mit der Eigenschaft, der Mischung Standfestigkeit zu verleihen, hohe Porosität bzw. ein lockeres Gefüge zu erzeugen, die Verarbeitbarkeit zu verbessern und die Schwindneigung zu verringern. (Quarzsand, Quarzmehl, Silica, hochwertiger quarzreicher Natursand, Leichtzuschläge oder Vergleichbares)

oder sind: hochporöse, saugfähige, flexible und inerte Matten und Vliese (Schaumstoffe, Papiere, Textilien etc.)

Das Injektionskompressenverfahren

Das Verfahren [Friese.etal:1993]Titel: Entsalzung von Ziegelmauerwerk mit dem Injektionskompressenverfahren
Autor / Verfasser: Friese, Peter; Hermoneit, Bernd
beruht darauf, dass das Wasser zur Entsalzung nicht von außen, sondern im Inneren des Mauerwerks aufgegeben wird. An der Aufgabestelle breitet sich das Wasser kugelförmig aus und durch Überlappung der Wasserfronten von benachbarten Aufgabestellen entsteht eine geschlossene kapillare Wasserströmung aus dem Inneren des Mauerwerks an die Oberfläche der Kompresse, an der das Wasser verdunsten kann. Nachteilig ist jedoch, dass Bohrungen in das Mauerwerk eingebracht werden müssen, die eine Zugabe des Wassers hinter die Schichten, die stark mit Salz kontaminiert sind, erlauben. Bei Ziegelmauerwerk kann dies z.B. über die Fugen erfolgen.

Literatur

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Übliche Kompressen-Antragsmassen

Kompressenzusammensetzung	Vorteile	Nachteile
Reine Cellulosefasern unterschiedlicher Länge	- pH-neutral - flexibel, weich, anschmiegsam - hohe Wasseraufnahme	- geringe Standfestigkeit - Gefahr der Schimmelbildung
Bentonite, Attapulgit, Kaoline, rein oder mit Cellulose gemischt	- hohes Wasserrückhaltevermögen - Kaoline: nahezu neutrale Lösung, kaum Alkalien mobilisierbar	- extrem hart bei hohem Tonmineral-Anteilen - z. T. erhöhte pH-Werte - Kaoline: Gefahr von weißen Rückständen auf der Oberfläche
Tone (ohne nähere Spezifikation)	- hohes Wasserrückhaltevermögen	- extrem hart - z. T. erhöhte pH-Werte - Verunreinigungen und löslicher An-teil unkalkulierbar!
Zeitungspapier bzw. –pulpe, überwiegend Cellulose / Hemicellulo-sen/ Lignine aber auch Holzfasern und Füllstoffe	- hohe Wasseraufnahme	- es können Bleichmittel, Additive und Farben eingeschleppt werden
Cellulose-Abmischungen mit hohem Sandanteil	- bei hochwertigen Sanden pH-neutral	- Eigenschaften schwankend - Verarbeitbarkeit schwierig einstellbar - geringe Standfestigkeit
Tonmineral-Cellulose-Sandmischung (verschiedene kommerzielle Mischun-gen, überwiegend auf Bentonit-Basis)	- gute Standfestigkeit - maschinell verarbeitbar - Festigkeit und Schwinden durch Rezeptur regulierbar	- kann je nach Mischung zu fest oder zu schwer werden - z. T. erhöhte pH-Werte
Tomineral-Leichtzuschlag-Mischung, teilweise mit Cellulose	- gute Standfestigkeit - maschinell verarbeitbar - sehr geringes Schwinden, geringe Dichte	- z. T. erhöhte pH-Werte - kann je nach Mischung zu fest werden - Kaoline: Gefahr von weißen Rückständen auf der Oberfläche

Strikt abzuraten ist von der Verwendung von Komponenten, die:

den Stofftransport behindern (Gefahr besteht bei filmbildenden oder hydrophobierenden Zusätzen und bei Quellstoffen wie Agar-Agar, Gelatinen, Protein-Gelen, Methylcellulosen),

wasserlösliche Salze enthalten oder erzeugen,

mineralische Bindemittel (Gipse, Kalke, Zemente) oder

oberflächenaktive Substanzen (Reiniger oder waschaktive Substanzen) enthalten.

Jede Materialzusammensetzung bietet gewisse Vor- und Nachteile, die in der Tabelle aufgeführt sind. Aus diesem Grunde muss für den jeweiligen Einsatzzweck unter Berücksichtigung der Randbedingungen das am besten geeignete Material ausgewählt werden.

Als weitere Qualitätsanforderungen müssen folgende Anforderungen erfüllt werden:

• Kompressenbestandteile dürfen keine (d.h.< 0,1 M-% Gesamtsalz) löslichen Salze enthalten.
• Der Salzgehalt der Kompressen ist über ein übliches Eluationsverfahren an mindestens 3 reprä-sentativen Proben zu bestimmen. Die Abweichungen der Messwerte vom Mittelwert sind an-zugeben. Bewährt hat sich eine Eluation mit der 20-fachen Menge entionisierten Wassers über 24h bei Raumtemperatur unter mehrfachem Schütteln.
• Die angemachte, gebrauchsfertige Mischung muss einen pH-Wert von 6 bis maximal 10 aufweisen (gemessen bei 25 °C).
• Die Kompressenmischung muss gut auftragbar sein, darf auch bei der Abtrocknung keine Span-nungen auf den Untergrund übertragen und muss dennoch gut haften.
• Die Kompressenmischung muss frei sein von färbenden Anteilen.
• Die Kompresse muss nach der Anwendung rückstandsfrei entfernbar

Die Kompressen-Methode kann am Objekt vor Ort oder in der Werkstatt durchgeführt werden Je nach Art der Kompresse, dem vorliegenden Klima, der Oberflächenbeschaffenheit u.a. sind die oben genannten Parameter entsprechend zu variieren.

Bei der Anwendung an senkrechten Flächen stellen sich z. B. die Probleme einer ausreichenden Haftung. Die Kompresse darf nicht durch ihr Eigengewicht abrutschen und so eventuell auch zu Schäden führen. Mürbe Oberflächen sollten aus diesem Grund vorgefestigt werden.

Die Anwendung der Kompressen ist mehrmals zu wiederholen. Der Erfolg ist wie bei der Wasserbadentsalzung von Porengefüge, Art und Verteilung der Salze und salzbildenden Ionen abhängig und ist durch analytische Untersuchungen zu überprüfen.

Genauere Hinweise sind oben genannten Markblatt zu enrnehmen.

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  Abbildung 3: Kompressenmuster mit und ohne Putzüberdeckung

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  Abbildung 4:Kompressenentsalzung mit Buchenholzzellulose mit Probenentnamestellen

Ist ein physikalischer Prozess, der zu einer gleichmäßigen Verteilung von Teilchen und somit zur vollständigen Durchmischung zweier oder mehrerer Stoffe führt.