Anstrichsysteme 2 - Denkmalpflege TU-Wien
Anstrichsysteme 2 - Denkmalpflege TU-Wien
Anstrichsysteme 2 - Denkmalpflege TU-Wien
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Firmentrick: Hoher Feststoffanteil (z.B. Schwerspat) beeinflusst den Kunstharzanteil!<br />
Problem: Farben enthalten auch Silikonharzzusätze, flüchtige anorganische Anteile (Wasserglasarten) oder<br />
Zelluloseester als Verdickungsmittel (=Thixotropiermittel), die den Glühverlustwert beeinflussen. (beliebte<br />
Ausrede bei Firmen)<br />
Diese Additive erreichen in Summe durchschnittlich ca. 1% organischen Festkörperanteil<br />
Achtung bei Verdünnungsmitteln (kunstharzhältige Wasserlösungen): erhöhen ebenfalls den Kunstharzanteil<br />
Hilfsstoffe:<br />
Netzmittel, Verdickungsmittel<br />
Silikatfarben<br />
Bestimmung des Kunstharzanteils bei Einkomponentensilikatfarben<br />
• Gravimetrisch durch Glühverlustbestimmung bei 450°C (üblich)<br />
• Gravimetrisch durch Extraktion mittels Lösungsmittels (aufwendig)<br />
Probleme / Nachteile: Nachteile<br />
• Probleme bei nicht genügend saugfähigem Untergrund bzw. zu hoher Konz.: Glanzbildung<br />
• Zersetzungserscheinungen, Schleierbildung<br />
• Rissbildungen<br />
• „Abdichtung“<br />
• Salzinduzierte Verwitterung<br />
Silikatfarben<br />
• Nicht reversibel, verlustfreie Entfernung nicht möglich (nur Wirbelstrahlverfahren)<br />
• Können nur 1- bis 2-mal wiederholt werden, sonst zu hohe Verdichtung und Spannungsbildung<br />
• Daher keine kontinuierliche Pflege (mehrmaliges Anstreichen) möglich<br />
• Große Probleme bei früheren „Restaurierungen“ von Kalkmalereien mit Wasserglas<br />
• Keine kombinierte Anwendung von KWG und KSE → Kieselgelausscheidungen (Grauschleierbildung)<br />
• Nachbehandlung von gehärtetem KWG mit KSE möglich (Restaurierung historischer KWG-malereien)<br />
• Silikatfarben sind relativ hart und daher für weiche Untergründe (Kalk) schlecht geeignet<br />
• Nicht auf Dispersionsfarben oder hydrophobierten Putzen<br />
• Die Bildung von K 2 CO 3 ist nicht unbedingt ein Nachteil, da K 2 CO 3 nicht zwingend als bauschädliches Salz<br />
(rel. gute Löslichkeit) einzustufen ist und durch seine Hygroskopizität auch keine Grauschleier bildet.<br />
21
<strong>Wien</strong> 13, Schloß Schönbrunn, Galerie, WM Rekonstruktion nach 1945 mit Farbveränderungen,<br />
dzt. Restaurierung Hans Hofmann<br />
Olivgrüne Silikat- bzw. Wasserglasfarbe: Mischgrün<br />
bestehend aus Preußischblau und Ocker, Füllstoffe<br />
Schwerspat und Silikate bzw. Quarzmehl. An der<br />
Kontaktfläche zum Beton ist eine Entfärbung des<br />
Preußischblaus zu beobachten, die auf die<br />
nachträgliche Ausscheidung von Ca(OH) 2<br />
zurückzuführen ist, welches den Cyanoferratkomplex<br />
in Fe-hydroxid bzw. in weiterer Folge in Fe 2 O 3<br />
umgewandelt wird. Diese Vermutung wird auch<br />
durch die Tatsache unterstützt dass an der<br />
Betonoberfläche bzw. der Grenzfläche Beton-<br />
Anstrich ein Kalkschleier nachgewiesen werden<br />
konnte, der aus carbonatisiertem Ca(OH) 2 stammt.<br />
<strong>Wien</strong> 3, Arenbergpark, Geschützturm<br />
22
Phosphoreszierende Leuchtschrift ZnS in Silikatfarbe. Die Herstellung von Zinksulfid (ZnS) als radioaktives<br />
Leuchtfarbpigment wurde um 1900 entwickelt, die kommerzielle Produktion erfolgte bereits seit dem frühen 20.<br />
Jhdt. (E. Körner: Über Darstellungsmethoden und die Lumineszenzfähigkeit reinsten Zinksulfids und<br />
Zinkoxyds, Diss. Greifswald 1930). Durch den Auftrag im (dunklen) Innenraum hat sich die Leuchtkraft gut<br />
erhalten. Üblicherweise verlieren anorganische Fremdstoffphoshore durch die beigemengten radioaktiven<br />
Verbindungen (üblich Radiumsalze) ihre Leuchtkraft.<br />
<strong>Wien</strong> 3, Arenbergpark, Geschützturm, Innenraum<br />
Hellbrunn, Sbg, erb. 1615<br />
UV-Mikroskopie:<br />
Silikatfarben<br />
7 Kalkanstriche in ca. 400 Jahren nachgewiesen.<br />
2003: KEIM Silikatfarbe<br />
RESTAURO<br />
2001/5, S. 340: M. Koller: Wie man <strong>Denkmalpflege</strong> im KEIM erstickt<br />
2002/3, S. 155: A. Koch (KEIM): Leserbrief<br />
2002/5, S. 307: M. Koller: „KEIM“ verdrängt Kalk, eine Beharrung<br />
23
Bindemittel:<br />
Polyvinylacetat (PVAc)<br />
Polyvinylpropionat (PVP)<br />
Polystyrolbutadien („Latexfarben“)<br />
diverse Acrylate (z.B. Polystyrolacrylate)<br />
…..<br />
in Wasser dispergiert<br />
Nach Verdampfen des Wassers kommt es zu Vernetzungsreaktionen und zu einer Filmbildung<br />
Hilfsstoffe:<br />
Netzmittel, Verdickungsmittel, Entschäumer, Weichmacher, Algizide, Fungizide<br />
Steigerung der Wasserdampfdurchlässigkeit durch Füllstoffzusatz<br />
„Volltonfarbe“: Dispersionsfarbe mit hohem Pigmentanteil<br />
getrocknete Farbe ist nur mehr in org. LM löslich oder quellbar („Aceton-Test“)<br />
Vorteil: hält fast überall, universell einsetzbar<br />
Nachteile:<br />
hoher thermischer Ausdehnungskoeffizient (Abblättern, Einrollen)<br />
geringe Wasserdampfdurchlässigkeit (Salz- und Frostschäden)<br />
Bindemittel:<br />
Dispersion<br />
als Kunstharzdispersion<br />
Dispersion<br />
als Polimerisatfarbe, Lösungsmittelfarbe<br />
Kunstharze wie bei der Kunstharzdispersionsfarbe, jedoch nicht in Wasser dispergiert, sondern in<br />
Lösungsmittel gelöst<br />
heute weitgehend wieder vom Markt verschwunden („lösungsmittelfreie Ökofarben“)<br />
Mischung aus Acryldispersion, Silikonen und Wasserglas<br />
Auftrag als Wasseremulsion<br />
hydrophob<br />
Dispersion<br />
als Silikonharzfarbe („Silikonharz-Emulsionsfarbe“)<br />
Ist eigentlich eine Dispersionsfarbe mit Silikonharzzusatz als Hydrophobierungsmittel<br />
(Es gibt im Handel „Silikonharzfarben“, die nie in ihrem Leben ein Silikonmolekül gesehen haben)<br />
24
Latexfarbe<br />
1) Echte, klassische Latexfarben (historisch)<br />
Bindemittel: natürliches Latex (Milchsaft des Kautschukbaumes bzw. eine Emulsion aus<br />
Kautschuk und Wasser).<br />
Dieses verleiht ihnen spezielle, früher sehr rare, Eigenschaften wie Wasserbeständigkeit,<br />
Wasserdampfundurchlässigkeit, Elastizität, Glanz etc., macht sie aber auch sehr<br />
kostspielig.<br />
Hist. Verwendung: Spitäler, Stiegenhäuser<br />
2) Moderne, „Pseudo-Latexfarben“<br />
durch den Namen soll lediglich suggeriert werden dass diese Farben Eigenschaften wie die<br />
echten Latexfarben aufweisen. Eigentlich gewöhnliche Dispersionsfarben, die sie<br />
insbesondere zur Verwendung in hoch beanspruchten, z.B. öffentlichen Räumlichkeiten<br />
(Schule, Spital, Treppenhaus etc.) befähigen.<br />
Besonders gut abwaschbar, d.h. wasserabweisend<br />
QUELLE: http://www.srep.com<br />
25
www.konrad-fischer-info.de<br />
Schadensklassiker bei Dispersionsanstrichen auf historischen Gebäuden<br />
weitere „Dispersionsschadensklassiker“<br />
26
Mauerspinnen: häufig auf Silikonharzfarben beobachtet, jedoch kein<br />
100%iger Indikator für organisches Anstrichsystem.<br />
Relative Luftfeuchtigkeit rH, LF rel. [%]<br />
Die Luftfeuchtigkeit an sich gibt den Wasserdampfgehalt der Luft an. Wie viel Wasserdampf die Luft<br />
aufnehmen kann, hängt stark von deren Temperatur und dem Luftdruck ab. Man spricht deshalb von<br />
relativer Luftfeuchtigkeit. Sie beschreibt den momentanen Wasserdampf-Gehalt der Luft, als<br />
Prozentwert zur maximal möglichen Aufnahmemenge bei gegebenen Verhältnissen. Die relative<br />
Luftfeuchtigkeit stellt also keinen absoluten Wert der Luftfeuchtigkeit dar. 100% relative Luftfeuchte<br />
bedeutet deshalb nicht, dass man sich unter Wasser befindet. Es heißt lediglich, dass die Luft<br />
momentan nicht mehr Wasserdampf aufnehmen kann und eine Sättigung vorhanden ist. Die absolute<br />
Luftfeuchtigkeit wird in Gramm-Wasserdampf / Kubikmeter-Luft angegeben: So kann z.B. Luft mit einer<br />
Temperatur von 0°C, 5g Wasserdampf aufnehmen; Luft mit einer Temperatur von 20°C bereits 17g<br />
und bei 30°C sind bereits 30g Wasserdampfgehalt möglich.<br />
Jeder dieser Zustände entspricht dabei 100% relativer Luftfeuchte. Ist die Luft nicht mit Wasserdampf<br />
gesättigt, so enthält sie weniger als 100 %. Wird Raumluft mit 60 % relativer Luftfeuchte von<br />
beispielsweise 18 ° C auf 25 ° C erwärmt, hat sie, obwohl die absolute Wassermenge konstant bleibt,<br />
nur noch 40 % relative Feuchte. Umgekehrt wird bei der Kühlung von Luft irgendwann der sogenannte<br />
Taupunkt erreicht. Das ist der Punkt, an dem die Luft die Marke von 100 % Feuchte erreicht und das<br />
enthaltene Wasser nicht mehr dampfförmig bleibt. Es entsteht Kondensat (z.B. feuchte Ecken in<br />
Wohnräumen, oder Wolken und Nebelbildung im Freien).<br />
27
Die Luftfeuchte wird verschieden angegeben:<br />
maximale Luftfeuchtigkeit [g/m³] ... gibt an, wie viel<br />
Wasserdampf höchstens in einen Kubikmeter Luft passt.<br />
Sie ist temperaturabhängig, d.h. in kälterer Luft ist sie<br />
kleiner als in wärmerer Luft<br />
absolute Luftfeuchtigkeit [g/m³] ... gibt an, wie viel<br />
Wasserdampf tatsächlich in der Luft enthalten ist.<br />
relative Luftfeuchtigkeit [%] ... ist der Quotient aus<br />
absoluter und maximaler Luftfeuchtigkeit, multipliziert mit<br />
Hundert. LFrel = (LFabs * 100)/LFmax<br />
Das nebenstehende Diagramm ist die "Taupunktkurve". Die<br />
Kurve selbst stellt die maximale Luftfeuchte bei<br />
verschiedenen Temperaturen dar. Aus ihr ist ersichtlich,<br />
dass die maximale Luftfeuchte temperaturabhängig ist. Der<br />
Taupunkt ist die Temperatur, bis zu der sich eine<br />
Luftmasse abkühlen muss, damit das in ihr beinhaltete<br />
Wasser kondensiert.<br />
Bsp: Bei einer Lufttemperatur von 15°C beträgt die absolute Luftfeuchte 6,8 g/m³.<br />
Wie groß ist die relative Luftfeuchte?<br />
geg.: LFabs = 6,8 g/m³; T = 15°C<br />
ges.: LFrel in %<br />
(Zum Berechnen wird die obige Gleichung verwendet. Wir brauchen noch die maximale Luftfeuchte.<br />
Sie ist der Taupunktkurve zu entnehmen. Bei 15°C beträgt sie 12,8 g/m³.)<br />
LFrel = (6,8 g/m³ * 100)/12,8 g/m³ = 53,1%<br />
Der Dampfdiffusionsfaktor µ bezeichnet den Widerstand, den ein Baustoff dem<br />
Wasserdampf in der Luft entgegensetzt, durch ihn hindurch zu gehen. Je kleiner der Wert<br />
µ ist, desto leichter kann der Dampf durchdringen.<br />
Steigender µ-Wert bedeutet, dass die Diffusionsfähigkeit abnimmt, bis sie vollständig<br />
unterbrochen wird (Dampfbremsen und Dampfsperren). Ursache für einen<br />
Wasserdampftransport ist ein Dampfdruckgefälle, das in der Regel durch eine<br />
Temperaturdifferenz bzw. durch unterschiedliche Luftfeuchten zwischen der Innen- und<br />
Außenseite eines Bauteils zustande kommt.<br />
Wasserdampf wandert immer zur kalten Seite eines Bauteils oder bei gleicher Temperatur<br />
zur Seite der geringeren Luftfeuchte. Wasserdampf wird aber zu Tauwasser, wenn die<br />
feuchte Luft sich so weit abkühlt, dass der Taupunkt erreicht wird, und der Wasserdampf<br />
zu Wassertropfen kondensiert.<br />
Entscheidend für die Entstehung von Tauwasser ist also die Temperatur. Fällt die<br />
Temperatur von innen nach außen im Bauteil so günstig ab, daß der Taupunkt des<br />
Wasserdampfes im äußeren Drittel liegt, so kann das Wasser meist schnell an die<br />
Oberfläche transportiert werden (vorausgesetzt die Außenoberfläche ist gut<br />
dampfdurchlässig).<br />
Je weiter der Taupunkt in das Innere einer Wand rutscht, desto weiter ist der Weg für die<br />
entstehende Feuchtigkeit zur Oberfläche, wo sie verdunsten könnte. Wird ein Bauteil nun<br />
von innen gedämmt, so kann die Temperatur schon unmittelbar hinter der Dämmung so<br />
weit absinken, dass der Wasserdampf an der kalten Seite kondensiert. Um dies zu<br />
verhindern, müssen bei der Innendämmung in aller Regel raumseitig vor der<br />
Wärmedämmung Dampfbremsen angebracht werden.<br />
28
Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke (s ( d )<br />
S d …wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke [m]<br />
µ…Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl [1]<br />
d…Schichtdicke des Bauteils [m]<br />
Die Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke drückt im Grunde aus, wie dick eine Luftschicht sein<br />
muss, um dem Wasserdampf den gleichen Diffusionswiderstand entgegenzubringen wie das betrachtete<br />
Bauteil mit der Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ und der Schichtdicke d in Meter.<br />
1000: diffusionsdicht<br />
Der Diffusionswiderstand sd wird berechnet aus:<br />
Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl (µ, dimensionslos) x Dicke (in Metern) was die Dimension Meter<br />
(vergleichende Angabe, die die ruhende Luftschichtdicke angibt, die denselben Diffusionswiderstand aufweist)<br />
ergibt. Eine 20 cm dicke Ziegelmauer hat also einen Diffusionswiderstand von 5 x 0,2 m = 1 m, d.h. daß durch eine<br />
20 cm dicke Ziegelmauer soviel Wasserdampf hindurchströmt, wie durch eine 1 m dicke, ruhende Luftschicht.<br />
Polystyrol ist entgegen allgemeiner Meinung durchaus dampfdurchlässig (etwa gleich wie Holz, aber ja meist<br />
wesentlich dicker verbaut): Eine 4 cm dicke Styroporplatte hat also einen Diffusionswiderstand von ca. 50 x 0,04 m<br />
= 2 m<br />
Wasserdampfdiffusionswiderstand(szahl) Wasserdampfdiffusionswiderstand(szahl)<br />
(µ)<br />
(= Wasserdampf-Diffusionskoeffizient)<br />
Wasserdampf Diffusionskoeffizient)<br />
Gibt an, um welchen Faktor das betreffende Material gegenüber Wasserdampf dichter ist als eine gleich dicke, ruhende<br />
Luftschicht. Je größer die µ-Zahl, desto dampfdichter ist ein Baustoff. Die µ-Zahlen für die gebräuchlichsten Baustoffe sind in<br />
DIN EN 12524 angegeben.<br />
Benötigt wird die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl zur Berechnung des Dampfdiffusionsstroms durch Bauteile.<br />
Die Dampfdiffusion ist abhängig von den Diffusionswiderständen der einzelnen Schichten.<br />
Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl einiger Stoffe:<br />
Luft: 1 (per definitionem)<br />
Holz: 50<br />
Ziegel, Gasbeton, Kalkputz: 5-10<br />
Glas: 10.000<br />
PE-Dichtfolie: 100.000<br />
Beton: 50 - 100<br />
29
Wandbildner<br />
Aussenputze<br />
Beschichtungsstoffe<br />
Sonstige Stoffe<br />
Stoff<br />
Kalksandsteine<br />
Mauerziegel<br />
Hohlblocksteine<br />
Normalbeton<br />
Porenbeton<br />
Kalkputz<br />
Zementputz<br />
Fassadenfarben auf<br />
Basis:<br />
Kalk<br />
Silikat<br />
Dispersionssilikat<br />
Siliconharz<br />
Dispersion<br />
Rissüberbrückende<br />
Systeme<br />
Polymerisatharzfarben<br />
(lösemittelhaltig)<br />
Acryllacke<br />
Polystyrol<br />
Holz<br />
Alufolie<br />
µ-Wert<br />
Diffusionswiderstandszahl<br />
15<br />
10<br />
10<br />
100<br />
10<br />
10<br />
20<br />
ca. 200<br />
ca. 200<br />
ca. 260<br />
ca. 330<br />
ca. 1000-3000<br />
ca. 1000-3000<br />
ca. 1000-3000<br />
ca. 3500-5000<br />
ca. 3300<br />
ca. 4500<br />
ca. 30<br />
ca. 40<br />
ca. 2000000<br />
typische Diffusionswerte von Baustoffen und Beschichtungsstoffen<br />
d<br />
Schichtdicke<br />
30 cm<br />
30 cm<br />
30 cm<br />
30 cm<br />
30 cm<br />
2 cm<br />
2 cm<br />
150 µm<br />
150 µm<br />
150 µm<br />
150 µm<br />
150 µm<br />
300 µm<br />
150 µm<br />
100 µm<br />
0,1 m<br />
2 cm<br />
100 µm<br />
Wasseraufnahmekoeffizient (w-Wert) (w Wert)<br />
s d<br />
Wasserdampfdiffusionswiderstand<br />
4,5 m<br />
3 m<br />
3 m<br />
30 m<br />
3 m<br />
0,2 m<br />
0,4 m<br />
0,03 m<br />
0,03 m<br />
0,04 m<br />
0,05 m<br />
0,15-0,5 m<br />
1-1,5 m<br />
0,5 m<br />
0,45 m<br />
3 m<br />
0,8-2m<br />
200 m<br />
Kennwert für die Wasseraufnahme eines Stoffes bei unmittelbarem Eintauchen in Wasser<br />
Beschreibt eigentlich die kapillare Sauggeschwindigkeit eines Baustoffs, wird aber häufig als Maß für die<br />
kapillare Saugfähigkeit von Baustoffen verwendet. Die Bestimmung des Wasseraufnahmekoeffizienten erfolgt<br />
nach DIN 52617 bzw. DIN-EN 1062.<br />
Definition:<br />
Der Wasseraufnahmekoeffizient beschreibt die kapillare Wasseraufnahme eines Baustoffs in kg/m ² nach<br />
einstündiger Saugzeit, auf den Trockenzustand bezogen. Wenn ein Baustoff einen w-Wert von 0,5 besitzt, dann<br />
hat er nach einstündiger Saugzeit eine kapillare Wasseraufnahme von 0,5 Liter pro m², vom Trockenzustand aus<br />
gerechnet.<br />
Bspe:<br />
saugend (w > 2)<br />
wasserhemmend (w < 2)<br />
wasserabweisend (w < 0,5)<br />
wasserundurchlässig (w < 0,001)<br />
Beispiele einiger Baustoffe<br />
Vollziegel: 20 - 30<br />
Zementputz: 2 - 3<br />
Kunststoffdispersion: 0,05 - 0,2<br />
w…Wasseraufnahmekoeffizient [kg/(m²*h 0,5 )]<br />
m…Masse [kg]<br />
t…..Zeit [h]<br />
A…Fläche [m²]<br />
30
Titanweiß, TiO 2<br />
Photoaktivität von TiO 2 :<br />
Bei Belichtung von Abmischungen mit organischen oxidierbaren<br />
Stoffen (z.B. Farbkörpern) tritt Bleichung auf.<br />
2TiO 2 +hν → Ti 2 O 3 + O·<br />
Der dabei gebildete atomare Sauerstoff wirkt stark oxidierend<br />
(bleichend) auf andere Substanzen.<br />
Erklärung:<br />
TiO 2 fungiert als Halbleiter, es bildet sich bei UV/VIS-Einstrahlung<br />
ein Potential von 2,9V aus.<br />
Folgen:<br />
Bindemittel (Kunststoff) wird abgebaut Farbe kreidet<br />
Organische Pigmente können gebleicht werden.<br />
Heute von den Herstellern weitgehend in den Griff bekommenes<br />
Problem<br />
1992 KEIM Granital, Ocker 1995 organisches Pigment<br />
www.keimfarben.de<br />
Organische Pigmente<br />
Foto: Ingo Rademacher, Restauro Extra: KEIM-Farbe Werbebroschüre<br />
31
Linz, Landstraße 28, Sept. 2007 Vorzustand<br />
Foto: BDA<br />
http://www.konrad-fischer-info.de/22bau4.htm<br />
Linz, Landstraße 28, März 2009<br />
Foto: BDA<br />
Dispersions-Silikatfarbe auf neuem, frischem<br />
Luftkalkputz - die immer und überall<br />
vorprogrammierte Katastrophe.<br />
Der kapillare Feuchtestau unter dieser<br />
Plastikschwarte behindert die carbonatische<br />
Erhärtung des neuen Luftkalkmörtels, begünstigt<br />
das Salzaustreiben aus dem alten, vorbelasteten<br />
Putzgrund, blockiert das schadensfreie<br />
Ausblühen der Schadsalze und sorgt für<br />
Frostschäden in der oberen,<br />
trocknungsblockierten und dank Dispersions-<br />
Silikatabsperrung "abgesoffenen" Putzzone.<br />
Die dennoch unausweichliche Restentfeuchtung<br />
sucht sich dann in wasserführenden<br />
Kanalsystemen rißbegünstigende Befreiung.<br />
32
• Irreversibel<br />
• dichtet komplett ab<br />
Nanotechnologie<br />
1nm = 10 -9 m<br />
Populärwissenschaftliche Bezeichnung für einen Forschungsbereich der letzten<br />
Jahre, der sich mit Teilchengrößen im nm-Bereich befasst.<br />
Als Anstriche meist siliziumorganische Verbindungen (Monomere in nm-Größe)<br />
die zu sehr homogenen Filmen vernetzen können.<br />
• Ungeklärte gesundheitliche Aspekte (in D bereits erste Produkte vom Markt genommen, Lungenödeme,<br />
Atembeschwerden, karzinogen)<br />
Diplomarbeit Daniela Trauninger: Beschichtungssysteme auf Natursteinoberflächen, gestern – heute – morgen, im<br />
Hinblick auf ihre physikalischen Eigenschaften und Auswirkungen. <strong>TU</strong>-<strong>Wien</strong>, 2007 (Prof. A. Rohatsch)<br />
„Nanotechnologieprodukte<br />
Nanotechnologieprodukte“ “ (im Sinne von Lacken) haben in der <strong>Denkmalpflege</strong> nichts verloren. verloren.<br />
33
2 Prinzipien: 1.) nach außen hin diffusionsoffener werden<br />
2.) im System bleiben<br />
Auswahl sollte sich nicht nach der Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse bzw. der<br />
Dauerhaftigkeit orientieren.<br />
Geeignet ist eine Farbe, wenn sie dazu beiträgt, ihr Trägermaterial zu erhalten („Nachhaltigkeit“)<br />
ästhetische Wirkung<br />
langfristige Pflegefähigkeit<br />
langfristig kostengünstige Pflegekostenbilanz<br />
dort, wo Kalk als historische Technik vorgegeben ist, sollte auch Kalk wieder verwendet werden<br />
organische BM-zusätze nur in begründeten Fällen anwenden<br />
organischer Anteil jedenfalls ≤ 5% / Trockenfarbe, bzw. 2,5% / Naßfarbe<br />
Gebäude wo Kalk Tradition hat (Kalkputze) (incl. periodischer Neuanstriche) sollte die Tradition<br />
gepflegt werden.<br />
Bei Zementputzen: Silikat/Silikonfarben bzw. Alternativen<br />
Prinzip: nicht maximale Erneuerung sondern minimaler Eingriff zur Bewahrung<br />
Wirtschaftlichkeit Kalk – Silikat<br />
Welcher Anstrich ist der richtige?????<br />
Kalk: billiges Material, teure Arbeitszeit (3-fach mit Zwischenfeuchten)<br />
Preisanteil des Materials bei Kalk: 0,01%<br />
Gesamtkosten: um 10 €/m²<br />
Silikat: billige Arbeitszeit, „teures“ Material<br />
(um 4 €/m² Materialkosten)<br />
Welcher Anstrich ist der richtige?????<br />
Faustregel: je größer der Zementanteil im Putz ist, umso mehr kann der Silikatfarbe der Vorzug<br />
gegeben werden.<br />
Kalk Silikatfarbe Dispersionsfarbe<br />
GRUNDSATZ:<br />
„IM SYSTEM BLEIBEN“<br />
34
Farbwirkung!?<br />
• Feuchtigkeit ist im Mauerwerk nicht unvermeidlich<br />
(Hygroskopizität und Kondensationsfeuchte)<br />
Fotos: Hans Nimmrichter, BDA<br />
• Feuchtigkeit in „normaler“ Menge ist nicht schädlich und sogar<br />
notwendiger Bestandteil der Selbsterhaltung des mineralischen<br />
Systems.<br />
• Historische Verputze und Kalkanstriche sind erhalten geblieben,<br />
nicht weil sie wasserabweisend sind, sondern, weil sie das<br />
Wasser schnell wieder abgeben können.<br />
• Keine Frostsprengung im Putz<br />
• Keine Salzakkumulation unter dem Anstrich, Salze können<br />
ungehindert bis zur Oberfläche wandern, wo sie kontinuierlich<br />
abgewaschen werden.<br />
• Silikatfarbe ist chemisch resistenter als Kalk<br />
• Silikatfarbe ist härter als Kalk (Gefahr von Spannungsrissen)<br />
• Silikatfarbe hat eine stark eingeschränkte Reparaturmöglichkeit<br />
(Verdichtung bei mehrmaliger Anwendung, schlechte<br />
Entfernbarkeit)<br />
35
Hydrophobierungen<br />
Kieselsäureester (KSE) modifiziert mit Silanen und Siloxanen oder Acrylaten<br />
Stein<br />
Si O H<br />
Si<br />
O H<br />
O<br />
Si<br />
O H<br />
O H<br />
H<br />
O<br />
Si<br />
H<br />
H<br />
H<br />
Hydrophobierung<br />
Stein<br />
Si O Si<br />
Si<br />
Si O<br />
Si<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
Si<br />
Si<br />
Si<br />
H<br />
O<br />
H<br />
H<br />
O<br />
H<br />
O<br />
H<br />
O<br />
H<br />
Silane – Siloxane - Silikonharze<br />
• wirken hydrophob<br />
• reagieren chemisch mit mineralischen Baustoffen<br />
• verfärben den Baustoff nicht<br />
• gute UV- und Witterungsbeständigkeit<br />
• reduzieren die Wasseraufnahme<br />
• vermindern die Wasserdampfdurchlässigkeit nur geringfügig (5-10%)<br />
• wirken der Verschmutzung des Baustoffs entgegen (wirklich?)<br />
H<br />
H<br />
O<br />
H<br />
H<br />
36
Erfahrungen seit ca. 1950er<br />
Früher: Silikonharze<br />
Heute: Silane und Siloxane, Acrylate<br />
Schutz vor Verwitterung<br />
Hydrophobierungen auf Silan/Siloxanbasis:<br />
lösemittelhaltig<br />
Mikroemulsionskonzentrate<br />
Wässrige Emulsionen<br />
Pasten<br />
Imprägniermittel<br />
Silikonharze<br />
Silikonharze<br />
Siloxane<br />
Silane<br />
Silikate mit hydrophobierenden<br />
Zusätzen<br />
KSE mit hydrophobierenden<br />
Zusätzen<br />
Acrylharze<br />
Metallseifen<br />
Polymere Ester<br />
der<br />
Methacrylsäure<br />
Stearate von Al<br />
und Ti<br />
Vorteil<br />
Lösemittelfrei<br />
Gute Lagerstabilität<br />
Hydrophobierungen<br />
Gutes Eindringvermögen<br />
Gute Lagerstabilität<br />
Lösemittelfrei<br />
Gutes Eindringvermögen<br />
Auch bei mäßig feuchten<br />
Untergründen<br />
Hohe Wirkstoffkonzentration<br />
Punktgenaue Applikation<br />
Lange Kontaktzeit<br />
Definierte Auftragsmengen<br />
5-10<br />
5-10<br />
KW<br />
KW<br />
Nachteil<br />
Organische Lösungsmittel<br />
Nicht anwendungsfertig (Verdünnung<br />
auf Baustelle notwendig)<br />
Geringe Eindringtiefen<br />
Geringe Eindringtiefen, oft<br />
wirkungslos bei stark saugenden<br />
Untergründen<br />
Imprägniermittel mit hydrophobierenden Eigenschaften<br />
Wirkstoff<br />
Methylpolysiloxan<br />
Höher alkyliertes<br />
Polysiloxan<br />
Höher alkylierte<br />
Silane<br />
Höher alkylierte<br />
Silane<br />
Alkalisilkate<br />
(Wasserglas),<br />
Alkalisilikonate<br />
Tetraäthylsilikat/<br />
Silan<br />
Empfohlener Lösungsmittel,<br />
Wirkstoffgehalt Verdünnungs-<br />
[%] mittel<br />
8-10<br />
40<br />
5-10<br />
60-75<br />
KW, Alkohole<br />
Alkohole, KW<br />
H 2 O<br />
Alkohole,<br />
Ketone<br />
Lit: H. Weber: Steinkonservierung, Expert Verlag, 1985, S. 136<br />
5<br />
5<br />
KW<br />
KW<br />
Untergrund<br />
trocken,<br />
saugfähig<br />
trocken,<br />
Saugfähig<br />
feucht,<br />
saugfähig<br />
feucht,<br />
saugfähig<br />
feucht,<br />
saugfähig<br />
trocken,<br />
saugfähig<br />
trocken,<br />
saugfähig<br />
trocken,<br />
saugfähig<br />
beständig<br />
bis pH<br />
9-10<br />
13-14<br />
13-14<br />
13-14<br />
9-10<br />
9-10<br />
13-14<br />
13-14<br />
Minderung der<br />
Wasserdampfdurchlässigkeit<br />
5-8<br />
5-8<br />
5-8<br />
5-8<br />
5-10<br />
15-30<br />
15-25<br />
5-15<br />
1 Sandstein<br />
2 Kalkstein<br />
3 Beton<br />
4 Mineralputz<br />
Empfohlene<br />
Einsatzgebiete<br />
???????????<br />
1,2,5<br />
1-7<br />
1-7<br />
3,4,6,7<br />
6<br />
1,2<br />
3,7<br />
4<br />
5 Ziegel<br />
6 Kalksandstein<br />
7 Asbestzement<br />
37
Silane: Silizium-Wasserstoffverbindungen<br />
Monomolekulare Form der Polysiloxane bzw. Siloxane<br />
Haben daher gutes Eindringvermögen in einen Baustoff.<br />
Mehrere Silane reagieren zu einem Siloxan<br />
Mehrere Siloxane reagieren zu einem Polysiloxan (Silikonharz)<br />
R<br />
R<br />
Kat.<br />
OMe Si OMe<br />
HO<br />
Si OH Alkylsilanol<br />
OMe<br />
+ 3 H2O OH<br />
Alkyltrimethoxysilan<br />
- 3 MeOH<br />
OH OH OH OH OH OH OH OH<br />
R<br />
Si<br />
Baustoff<br />
- 3 H 2 O<br />
OH OH O O O OH OH OH<br />
funktionelle Organosilane als Haftvermittler zwischen mineralischen Materialien (Stein) und Kunststoffen<br />
Größte Probleme:<br />
Hinterwanderung von Feuchtigkeit und daraus resultierende Folgeschäden<br />
Geringe Eindringtiefen<br />
Irreversible Maßnahme<br />
Frage der weiteren Pflege ist nicht gelöst<br />
Vorher abklären:<br />
Intakte Wasserführung am Bauwerk<br />
Aufsteigende Feuchte?<br />
Fugennetz intakt?<br />
Holräume/Risse?<br />
Innenseitiges Tauwasser?<br />
Materialzusammensetzung (saugend/nicht saugend)<br />
Wasseraufnahmeverhalten<br />
Bauteilgeometrie<br />
Exposition<br />
Salzbelastung<br />
Klima, Mikroklima<br />
Restauriergeschichte<br />
Erhaltungszustand<br />
R<br />
R Si O R 1 Stelle chem. reaktiv<br />
R<br />
R<br />
R<br />
Si<br />
R<br />
R<br />
chem. nicht reaktiv<br />
38
Rasterelektronenmikroskop<br />
Stiftskirche Eisgarn, NÖ, März 2009<br />
Verhärtung der oberen Putz- und<br />
Anstrichlagen infolge einer<br />
Hydrophobierung.<br />
Stiftskirche Eisgarn, NÖ, März 2009<br />
Neue Verputzung mit Kalkputz und<br />
Kalkfärbelung<br />
und<br />
anschließender Hydrophobierung<br />
vor ca. 10 Jahren<br />
Schadensbild: Putz fällt in ca. 2 cm<br />
dicken Schollen ab<br />
39
FAQ zur Probenahme<br />
1) F: Wie groß soll die Probe für eine Schichtenanalyse sein?<br />
A: Dass alle relevanten Schichten in einem Paket enthalten sind, ca. 1cm³ für Fassungsanalyse,<br />
d.h. bitte keine abgeschabten Proben oder Proben ohne Putzuntergrund bzw. Malschichtträger<br />
2) F: Wie groß soll die Putzprobe für eine Salzanalyse sein?<br />
A: Abhängig von der Salzkonzentration, i.A. ca. ½ - 1 volle Fotofilmdose.<br />
Bitte nicht von der Oberfläche abgeschabte Salze sondern Probe des Mauerwerks.<br />
In diesem Fall ist eine quantitative Analyse nicht möglich.<br />
Angabe der Entnahmehöhe, Altputz/Neuputz, Entnahmetiefe, etc!<br />
3) F: Was kostet eine Probe?<br />
A: Querschliff: 120,- € / Probe<br />
Salzanalyse: 90,- € / Probe<br />
4) F: Wie lange dauert die Analyse?<br />
A: In Abhängigkeit von der Auftragslage ca. 4 – 8 Wochen.<br />
5) F: Wie soll ich die Probe verpacken und schicken?<br />
A: ideal: persönlich bringen<br />
Papierkuvert/-sackel in Kartonschachtel verpackt (bitte nicht wattierte Kuverts!!!!)<br />
ungeeignet:<br />
Filmdosen, Gelatinekapseln o.ä. in denen die Proben frei herumfliegen,<br />
aufgeklebt mit Klebestreifen auf Objektträger<br />
wattierte Kuverts u.ä.<br />
6) Auf (evtl. fotografische) Dokumentation der Entnahmestelle nicht vergessen!<br />
Nicht dokumentierte Proben ohne Fragestellung werden nicht bearbeitet.<br />
An:<br />
DI Dr. Robert Linke<br />
Bundesdenkmalamt, Abt. Restaurierwerkstätten, Naturwissenschaftliches Labor<br />
Arsenal, Objekt 15/ Tor 4, 1030 <strong>Wien</strong><br />
robert.linke@bda.at<br />
Tel: 01/798 21 46 35<br />
Fax: 01/798 21 46 49<br />
ANTRAG FÜR LABORUNTERSUCHUNG<br />
Datum:………………………….<br />
Objekt:………………………………………………………….….... GZ:…………./…….../……...….<br />
Einbringer:<br />
……………………………………………………………..….<br />
Name:………………………………………………………………………….….…………..……..……<br />
Adresse:……………………………………………………………….…………………...………..……<br />
Probenahme:<br />
Name:…………………………………………………………………Datum:…….........…..……..……<br />
Adresse:……………………………………………………………….…………………...………..……<br />
Auftraggeber/Rechnungsanschrift:<br />
Name:………………………………….……………………………………………………….....………<br />
Adresse:………..………………….….……………………………………………………….....……….<br />
□ Die Untersuchung erfolgt auf Veranlassung des BDA,<br />
Landeskonservatorat:…………………… Referent:………………………..…………………….…<br />
Probennr. Kurzbeschreibung (Entnahmestelle, Fragestellung) wenn möglich, mit Fotos oder<br />
Plänen<br />
DI Dr. Robert Linke<br />
Naturwissenschaftliches Labor<br />
Abteilung Restaurierwerkstätten<br />
Arsenal, Objekt 15/Tor 4<br />
1030 <strong>Wien</strong><br />
robert.linke@bda.at<br />
Tel: 01/798 21 46 35<br />
Fax: 01/798 21 46 49<br />
40
überlegte und gut dokumentierte Probenahme!<br />
Farbanalysen<br />
• Farbe lässt sich biegen: Kunstharzfarbe<br />
• Feuerzeugprobe: Farbe wird schwarz beim<br />
Anzünden: Kunstharzfarbe<br />
• Geruchsprobe in Eprouvette (karzinogen): für Polystyrolacrylat<br />
• Farbe löst sich mit Aceton/Wattestäbchen: Kunstharzfarbe<br />
• Qualitative Identifikation des Kunstharzes: FTIR-Analyse (BDA-Labor)<br />
• Bestimmung des Glühverlustes (% Kunstharzanteil/Trockenfarbe)<br />
Akkreditierte Prüfstellen:<br />
MA 39, Versuchs- und Forschungsanstalt der Stadt <strong>Wien</strong><br />
Rinnböckstraße 15, 1110 <strong>Wien</strong><br />
ofi Österreichisches Forschungsinstitut für Chemie und Technik<br />
Franz-Grill-Straße 5, Arsenal Objekt 213, 1030 <strong>Wien</strong><br />
Stets ein Prüfzertifikat verlangen und Proben (Naßfarbe) archivieren. (hat abschreckende Wirkung!)<br />
41