Schadensmechanismen
5.1 Wie wirken Salze?
Salze können in porösen Materialien wie z. B. Sandstein, Ziegel und dem Malschichten / Putzverband Schäden verursachen. Grundsätzlich kann man dabei die Schädigungsmechanismen, soweit sie bekannt sind, in zwei Kategorien einteilen, in Lösungsreaktionen und Kristallisationsvorgänge. Lösungsreaktionen: Die Löslichkeit von Stoffen wird durch die Anwesenheit von Salzen im Wasser beeinflusst. Für gleiche Ionen erniedrigt sich in der Regel die Löslichkeit (Eigenioneneffekt, z. B. NaCl +Na2SO4 ) und für Stoffe, deren Komponenten nicht in der Salzlösung vorliegen, kann sich die Löslichkeit (Fremdioneneffekt, z. B. NaCl + CaSO4 · 2H2O) erhöhen. Da die Löslichkeit von Stoffen von den Aktivitäten aller beteiligten Komponenten abhängt, hat über das Löslichkeitsprodukt, das eine Konstante ist, jede Zugabe von Salzen eine Änderung der Löslichkeiten zur Folge. Die Anwesenheit von Hydrogencarbonat in Lösung erhöht bekanntlich auch die Löslichkeit von Calciumcarbonat und kann so zu einem Auswaschen dieses Bindemittels führen.
Kristallisationsvorgänge: Sie sind für die überwiegende Zahl der Schadensprozesse verantwortlich und sind das Hauptthema dieses Kapitels. Lösungsvorgänge laufen meist mit ihnen parallel, sind jedoch meist nicht die Schadensverursacher.
In der Literatur werden folgende Arten von Kristallisationsdrücken bzw. Schadensmechanismen genannt, die mit Salzen in direktem Zusammenhang stehen:
- Hydrostatischer Kristallisationsdruck
- Linearer Wachstumsdruck
- Hydratationsdruck
- Porenabhängiger Kristallisationsdruck
- Osmotischer Druck
- Chemomechanischen Effekte
- Dynamisch synergetische Effekte
- Hygrische Effekte
In den folgenden Kapiteln werden diese Schadensmechanismen in einzelnen behandelt. Die Schadensmechanismen basieren auf Modellvorstellungen der Kristallisationsvorgänge und der Änderungen der physikalisch-chemischen Bedingungen im Porenraum. Es ist davon auszugehen, das wahrscheinlich nie ein einzelnen Mechanismen alleine den zu beobachtenden Schaden bewirkt, sondern dass immer mehrere Schadensprozesse zusammenwirken.