Bücher von Christian Bruchertseifer

Inhaltsangabe:Einleitung: Atmosphärisch bedingte Korrosionsvorgänge an Werkstoffoberflächen haben eine große volkswirtschaftliche Bedeutung. Insbesondere die Verwitterung mineralischer Baustoffe stellt Firmen, Privatpersonen und vor allem die öffentliche Hand vor immer stärker wachsende Probleme. Umwelteinwirkungen führen jedoch nicht nur zu finanziellen Schäden; vor allem bei wertvollen Baudenkmälern entsteht ein unwiederbringlicher Verlust historischer Identität einer Region oder gar eines ganzen Landes. In jüngerer Vergangenheit erweisen sich beträchtliche Aufwendungen für die Instandsetzung insbesondere von Zweckbauten mit Beton- oder Ziegelmauerwerk als unausweichlich. In einer Studie aus dem Jahr 1990 werden die Kosten zur Beseitigung von Schäden durch Luftverunreinigungen an Hochbauten (ohne Baudenkmäler) auf etwa 2,3 Mrd. DM jährlich abgeschätzt. Eine treibende Kraft bei der Baustoffverwitterung ist der Zutritt von Wasser und darin gelöster Schadstoffe an die äußere Materialoberfläche und in das Porensystem des Materials. Der Eintrag von Wasser löst eine Reihe komplexer physikalischer und chemischer Vorgänge aus, die zu Korrosions- bzw. Verwitterungserscheinungen führen können. Zur Verhinderung des Wassereintrages werden im Bautenschutz unterschiedlichste Wege eingeschlagen. Neben konstruktiven Maßnahmen und der Auswahl bzw. Einstellung eines möglichst resistenten Baustoffes hat sich zur Minimierung des Eintrages von Feuchtigkeit vor allem die Oberflächenbehandlung eines gegebenen Bauwerkes mit geeigneten Schutzmitteln durchgesetzt. Derart erzeugte coatings, polymere organische Schichten, haben ein breites Anwendungsspektrum in der Bauchemie (Farben, Lacke, Füllstoffe). Besonders intensiv bedient man sich, je nach bauphysikalischen Erfordernissen, neben Polyacrylaten, Polyurethanen, Polyesterharzen der Polysiloxane (Silicone). Bautenschutzmittel auf Basis von Organosiliciumverbindungen (Organosilane, Siloxane) haben sich durch ihre stark wasserabweisenden, imprägnierenden Eigenschaften sowohl im Natursteinsektor wie auch bei der Hydrophobierung von Beton- und Ziegelfassaden im Anwendungszeitraum von mehr als 25 Jahren als sehr wirksam erwiesen. Bei Hydrophobierungsmaßnahmen an einer Bauwerksoberfläche sind vor allem zwei Fragen von entscheidendem Interesse: Wie effektiv ist der Oberflächenschutz? Wie beständig ist die Schutzmaßnahme? Die Frage der Qualität der feuchteabweisenden Wirkung ist in vielen Laborstudien und [¿]

Inhaltsangabe:Einleitung: Erste Ergebnisse einer Freilandexpositionsstudie mit Naturstein, die 1986 in der BRD begonnen wurde, werden präsentiert. Das Expositionsprogramm beinhaltete zehn verschiedene, unter denkmalpflegerischen Gesichtspunkten bedeutende Natursteinsorten sowie elf verschiedene Typen kommerziell erhältlicher Hydrophobierungsmittel auf der Basis von Organosiliciumverbindungen. Die behandelten Materialien wurden an sechs verschiedenen Standorten, die unterschiedlichen Klima- und Immissionsgegebenheiten in Mitteleuropa entsprechen, aufgestellt. Ein komplettes Proben-Set wurde für vergleichende Untersuchungen unter Laborbedingungen gelagert. Die im Jahr 1994 begonnene Auswertung liefert Ergebnisse im Hinblick auf geeignete Applikationen an bewittertem Naturstein und zeigt Wege für eine systematische Überprüfung der Langzeitwirkung von Schutzmitteln auf. Es wurden drei von ihrer Kornbindung her verschiedene Materialien ausgewählt: Baumberger Kalksandstein (calcitisch), Schleeriether (tonig) und Obernkirchener Sandstein (quarzitsch). Die Langzeitwirkung der Oberflächenbehandlungen erweist sich als z.T. sehr unterschiedlich sowohl hinsichtlich der mineralischen Substrate als auch der applizierten Schutzmittel. In der Mehrzahl der untersuchten Freilandproben ist die wasserabweisende Wirkung der Kondensate auf dem calcitischen und dem tonigen Material im Vergleich zum kieseligen Quarzsandstein erheblich stärker reduziert. Im Fall der ersten beiden Steinsorten zeigt ein Kombinationsmittel mit hochkonzentriertem Kieselsäureester als Festigerkomponente die besten Resultate. Dieses System ist auf Obernkirchener Sandstein deutlich abgebaut, während die reinen Hydrophobierungsmittel eine weitgehend unverändert gute Wirkung zeigen. Die Oberflächencharakteristika der aus den Imprägniermitteln gebildeten Kondensationsprodukte wurden unter Heranziehung der Flugzeit- (Time-of-flight-) Sekundärionen-Massenspektrometrie (TOF-SIMS) untersucht. Die TOF-SIMS-Analyse der z.T. als Mischungen kurz-(Methyl-) und langkettiger (Octyl-) Alkylsilylester vorliegenden Mittel deutet auf das Vorliegen von Silsesquioxanen ([RSiO1,5]n) und deren Homoderivaten ([RSiO1,5]nROHSiO) lediglich der kurzkettigen Verbindung. Die vergleichende Untersuchung der Stabilität einer Silan- und einer Siloxan-Mischung auf Obernkirchener Sandstein (Expositionsdauer 8 Jahre) zeigt im Fall der Silan-Mischung die Präsenz der spezifischen Silsesquioxane, im Fall der Siloxan-Mischung das [¿]