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3.3 Salze und Feuchtigkeit in Putz und Mauerwerk Bauschädliche Salze Angriff von aggressiven Wässern und Böden Woher stammen bauschädliche Salze? Entstehung im Baustoff aus Luftschadstoffen SO 2 und NO x aus Brandgasen aggressive Wässer und Böden säurebildende Mikroorganismen Reinigungsverfahren Eindringen von Fremdsalzen Wässer Baugrund Streusalz Fäkalien Schüttgüter Eigensalze aus Herstellungsprozess Bindemittel, Zuschlag, Wasser, Ziegel Typische Schäden durch Feuchtigkeit und bauschädliche Salze

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3.3 Salze und Feuchtigkeit in Putz und Mauerwerk • Bauschädliche Salze • Angriff von aggressiven Wässern und Böden

Woher stammen bauschädliche Salze?

Entstehung im Baustoff � aus Luftschadstoffen SO2 und NOx � aus Brandgasen � aggressive Wässer und Böden

� säurebildende Mikroorganismen � Reinigungsverfahren

Eindringen von Fremdsalzen � Wässer � Baugrund � Streusalz � Fäkalien � Schüttgüter

Eigensalze aus Herstellungsprozess � Bindemittel, Zuschlag, Wasser, Ziegel

Typische Schäden durch Feuchtigkeit und bauschädliche Salze

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Mineralische Bindemittel als salzartige Ionenverbindungen

Bindemittel Kationen Anion(en) / Kristallwasser

Gips Ca2+ SO42- H2O

Kalk Ca2+ CO32-

Hydratisierter Zement (CSH-Phasen) Ca2+ SixOyn- OH- H2O

Salzbildung durch Reaktion mit Säuren und Basen

� Ionenaustauschreaktionen

� Säure-Base-Reaktionen

K+ A-

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Bauschädliche Salze aus Ionenaustauschreaktionen und Säure-Base-Reaktionen!

Entstehung im Baustoff Eindringen von Fremdsalzen

Quelle Beispiel Quelle Beispiel

Luftschadstoffe MgCO3 + H2SO4 � MgSO4 + CO2 + H2O

Wässer4) CaSO4, Na2SO4

Brandgase C3S2H32) + 6 HCl �

3 CaCl2 + 2 SiO2 + 6 H2O Baugrund verschiedene Altlasten

Wässer und Böden CaCO3 + [H–HS–H]3) � [CaHS] + CO2 + H2O

Streusalz NaCl, MgCl2

Mikroorganismen1) C3S2H3 + 6 HNO3 � 3 Ca(NO3)2 + 2 SiO2 + 6 H2O

Fäkalien NH4NO3, Ca(NO3)2

Reinigungsverfahren 2 KOH + CO2 � K2CO3 + H2O Schüttgüter Ca(H2PO4)2, NH4NO3

1)Abwasserleitungen, Naturstein, Brücken, Kühltürme, Hausinstallation

2)CSH-Phasen der gegebenen Zusammensetzung

3)HS = Huminsäure

4)Grundwasser, Meerwasser, Abwasser

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Die wichtigsten bauschädlichen Salze Anionen: Sulfate : SO4

2-, ca. 80 %

Chloride : Cl-

Nitrate : NO3-

Carbonate : CO32-

Kationen: Alkalimetalle : Na+, K+

Erdalkalimetalle : Ca2+, Mg2+

Selten : NH4+, Fe3+, Al3+ u. a.

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Gruppe Formel Name Vorkommen

MgSO4 ⋅ 7 H2O Magnesiumsulfat (Epsomit, Bittersalz)

Naturstein

CaSO4 ⋅ 2 H2O Calciumsulfat (Gips) Beton, Putz, Ziegel- und Natur-steinmauerwerk

Na2SO4 ⋅ 10 H2O Natriumsulfat (Mirabilit, Glaubersalz)

Ziegel- und Naturstein-mauerwerk

Sulfate

C3A ⋅ 3CŜ ⋅ 32H Ettringit, Trisulfat Beton

CaCl2 ⋅ 6 H2O Calciumchlorid Chloride

NaCl Natriumchlorid

Tausalze

Mg(NO3)2 ⋅ 6 H2O Magnesiumnitrat (Magnesiasalpeter)

Ca(NO3)2 ⋅ 4 H2O Calciumnitrat (Nitrocalcit)

Nitrate

5 Ca(NO3)2 ⋅ 4 NH4NO3 ⋅ 10 H2O

Calcium-Ammonium-Nitrat (Kalk-, Mauersalpeter)

Stallungen, Toilettenanlagen

Na2CO3 ⋅ 10 H2O Natriumcarbonat (Soda)

K2CO3 Kaliumcarbonat (Pottasche)

Natursteinflächen mit Wasserglasanstrich

Carbonate

CaCO3 Calciumcarbonat (Calcit) Ziegelmauerwerk

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• Wasseraufnahme und Transportmechanismen in porösen Baustoffen Porensystems (nach Setzer) und Wassertransport

Bezeichnung Größe Transport

Mikrogelporen < 1 nm < 10-9 m wassergesättigt

Gelporen 1 nm bis 10 nm 10-9 - 10-8 m Kapillarkondensation

Kapillarporen 10 nm bis 100 µm 10-8 - 10-4 m kapillare Leitung

Grobporen > 100 µm > 10-4 m Strömung

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Einflussfaktoren Gesamtporosität offene Poren (durchgehende Poren)

Sackporen

geschlossene Poren Porenform enghalsig (Flaschenhalsporen) oder weithalsig

verknäult oder gestreckt

zylindrisch, spaltenförmig, keilförmig, kugelförmig Porengrößenverteilung

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Porosität und Porenform (Weber, 1994)

A - durchgehende Pore

B - Sackpore

C - geschlossene Pore

D - Verzweigung

E - Verbindung

F - Flaschenhals

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Porengrößenverteilung in Beton und Ziegel (Weber, 1994)

10 nm 100 nm 1 µm 10 µm

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Wassertransport im Gebäude

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Wasseraufnahme W … gibt die beim Eintauchen in Wasser aufgesaugte Wassermenge mW bezogen auf die Saugfläche A an. Bei kapillarer Wasseraufnahme wandern Salze im Huckepacktransport. W Wasseraufnahme (kg ⋅ m-2)

mW Masse Wasser (kg) A Saugfläche A (m2) w Wasseraufnahmekoeffizient (kg ⋅ m-2 ⋅ h0,5) Maß für die Wasseraufnahme in der Zeiteinheit, abhängig vom Baustoff

twA

mW W ⋅==

W in kg ⋅ m-2 w = 2 w = 1

w = 0,5

8

7

6

5

4

3

2

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 t in h0,5

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Wasserkapazität und Wassersättigung (Sättigungsfeuchte) Wasseraufnahme anfangs schnell, dann mit abnehmender Geschwindigkeit bis zur Wasserkapazität Wasserkapazität Feuchtigkeitsgehalt bei vollständiger kapillarer Durch- (m3/m3) feuchtung (Grenzwert für p0, T0), kleiner als Sättigungsf. Wassersättigung alle offenen (wegsamen) Poren mit Wasser gefüllt (m3/m3)

W

t

Postaer Sandstein

Cottaer Sandstein

Wassersättigung

Wasserkapazität

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Wasseraufnahmekoeffizient, Wasserkapazität und Sättigungsfeuchte einiger Baustoffe (Weber, 1994)

Rohdichte Wasseraufnahme-koeffizient

Wasserkapazität Sättigungs-feuchte Baustoff

kg/m3 kg ⋅ m-2 ⋅ s0,5 m3/m3 m3/m3

Kalksandstein 1635 0,123 0,27 0,36

1920 0,053 0,20 0,27

Gasbeton 530 0,066 0,29 0,74

640 0,128 0,28 0,60

Gipsbauplatte 600 0,64 0,36 -

900 1,16 0,49 -

Vollziegel 1750 0,420 0,19 0,29

2175 0,049 0,09 0,13

Beton 2290 0,030 0,14 -

2410 0,018 0,19 0,22

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Kapillare Steighöhe Adhäsionskraft zwischen Porenwand und Flüssigkeit ist größer als die Kohäsion innerhalb der Flüssigkeit Hmax maximale Steighöhe m

σ Oberflächenspannung des Wassers 72,8 ⋅ 10-3 N ⋅ m-1 (20 °C)

ϕ Benetzungswinkel zwischen Flüssigkeitsspiegel und Kapillarwand ca. 0 °

ρ Dichte des Wassers 103 kg ⋅ m-3

g Erdbeschleunigung 9,8 m ⋅ s-2

r Kapillarradius m

rm105,1

rgcos2

H25

max

−⋅=⋅⋅ρ

φ⋅σ=

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Baupraktische Relevanz

Steighöhe für r = 1 µm (10-6 m): m15m10

m105,1H

6

25

max =⋅= −

� wird der Kapillarradius sehr klein, nimmt die Sauggeschwindigkeit v stark ab (� v = k´ ⋅ r)

� Hmax wird nicht mehr erreicht, da durchgehende Kapillaren nicht existieren und die oberflächliche Verdunstung zu berücksichtigen ist

r � 0 v � 0

� Praxis: r < 0,1 µm v � 0

r < 40 nm v = 0

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Steighöhe für r = 100 µm (10-4 m): m15,0m10

m105,1H 4

25

max =⋅= −

� Bei großen Kapillaren wird die maximal mögliche Steighöhe unbedeutend

r � ∞ Hmax � 0

� Praxis: r > 100 µm Hmax � 0

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Prinzip der Kapillarkondensation (Weber, 1994)

In einer Kapillare mit dem Radius r tritt bereits un-terhalb des Sättigungs-dampfdrucks p0 Konden-sation ein:

rRTp

pln

0 ρσ−=

rRTerF ρσ−

=

p Wasserdampfdruck

p0 Sättigungsdampfdruck

σ Oberflächenspannung

ρ Dichte des Wassers

R Gaskonstante T absolute Temperatur rF relative Luftfeuchtigk.

Kapillaren von 5 nm Radius bei 75 % rel. LF wassergefüllt

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Gleichgewichtsfeuchte von Zementmörtel (Weber, 1994)

65 % rel. LF � ca. 4 M.-% Gleichgewichtsfeuchte

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Ausgleichsfeuchten unterschiedlicher Baustoffe

Baustoff Ausgleichsfeuchte in M.-% bei relativer Luftfeuchte

historische Vollziegel < 2 bis 3 (75 %) -

Vollziegel (ρR=1900) < 1 (80 %) -

porosierter Hochlochzie-gel (ρR=800) 0,75 (80 %)

-

Kalkputz, Kalkmörtel < 0,5 (75 %) -

Kalkzementputz < 1,5 (75 %) -

Kalksandstein (ρR=1900) 1,3 (80 %) -

vulkanischer Tuff (Kassel) < 6 (75 %) < 10 (95 %)

Rheinischer Tuff < 2 (75 %) < 4 (95 %)

toniger Sandstein < 1,3 (75 %) < 2 (95 %)

quarzitischer Sandstein - < 0,2 (95 %)

karbonatischer Sand-stein < 0,8 (75 %) < 1,3 (95 %)

Granit < 0,1 (75 %) < 0,2 (95 %)

Marmor < 0,01 (75 %) < 0,05 (95 %)

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Ausgleichsfeuchte infolge von Kapillarkondensation stets gewisser Anteil an Ausgleichsfeuchte vorhanden

Hygroskopische durch Vorhandensein von Salzen im Baustoff kann Wasseraufnahme mehr Wasser aufgenommen werden, als der Aus- gleichsfeuchte des salzfreien Baustoffs entspricht

Hygroskopische Salze Hygroskopische (wasseranziehende) Salze sind leicht in Wasser löslich. Durch die Ausgleichsfeuchte des Baustoffs ist deshalb stets eine geringe Salzmenge gelöst. Über der gesättigten Salzlösung herrscht aufgrund der hohen Salzkonzentration ein geringer Wasserdampf- druck (Wasser verdunstet schwer).

Ist der Wasserdampfdruck im Raum (relative Luftfeuchtigkeit) größer als der über der Salzlösung, kondensiert Wasserdampf auf der Salzlösung auf und die Feuchtigkeit nimmt zu, weitere Salze gehen in Lösung u. s. w.

Hygroskopisch kann soviel Wasser aufgenommen werden, das nahezu die Sättigungsfeuchte des Baustoffs erreicht wird!

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Beispiele für hygroskopisches Verhalten von Salzen bei 20 °C (Werte gerundet) KCl 85 % relative Luftfeuchtigkeit über der gesättigten Lösung �

bei Luftfeuchtigkeit > 85 % Aufnahme von Feuchtigkeit NaCl: 75 % relative Luftfeuchtigkeit über der gesättigten Lösung �

bei Luftfeuchtigkeit > 75 % Aufnahme von Feuchtigkeit NH4NO3: 65 % relative Luftfeuchtigkeit über der gesättigten Lösung �

Bei Luftfeuchtigkeit > 65 % Aufnahme von Feuchtigkeit

Ca(NO3)2 ⋅ 4 H2O 55 % relative Luftfeuchtigkeit über der gesättigten Lösung � bei Luftfeuchtigkeit > 55 % Aufnahme von Feuchtigkeit bei Luftfeuchtigkeit < 55 % Abgabe von Kristallwasser

K2CO3 ⋅ 2 H2O 45 % relative Luftfeuchtigkeit über der gesättigten Lösung � bei Luftfeuchtigkeit < 45 % Abgabe von Kristallwasser

CaCl2 ⋅ 6 H2O 35 % relative Luftfeuchtigkeit über der gesättigten Lösung � bei Luftfeuchtigkeit > 35 % Aufnahme von Feuchtigkeit Bei Luftfeuchtigkeit < 35 % Abgabe von Kristallwasser

Lösung der wasserreichsten Salzhydrate (formal nach vorheriger Hydratation bei niedrigeren relativen Luftfeuchten)

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Gleichgewichtsfeuchte und hygroskopische Wasseraufnahme eines Ziegels (Weber, 1994)

Über einer gesättigten NaCl-Lösung stellt sich eine rel. LF von 75 % ein.

� Aufnahme von Feuchtigkeit bei einer rel. LF > 75 %!

� in kleinsten Kapillaren Kapillarkondensation < 75 % rel. LF (hier kondensiert ja auch Wasser < 100 % rel. LF)

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• Schäden durch Salze

Schadensmechanismen und Schadens-formen

� Bedeutung der Löslichkeit Temperaturabhängigkeit der Löslichk.

� Durchfeuchtungen (Feuchtflecken) und Ausblühungen

� treibender Angriff Salzbildung Kristallisationsdruck Hydratationsdruck Frost-Tausalz-Angriff

� lösender Angriff austauschfähige Salze

� Metallkorrosion

Löslichkeit von Salzen bei 20 °C

Salz Löslichkeit in g Salz / 100 g Wasser

Ca(NO3)2 ⋅ 4 H2O 266

CaCl2 ⋅ 6 H2O 74,5

Mg(NO3)2 ⋅ 6 H2O 54,6

NaCl 35,9

MgSO4 ⋅ 7 H2O 35,6

KCl 34,2

KNO3 31,7

Na2CO3 ⋅ 10 H2O 21,7

CaSO4 ⋅ 2 H2O 0,204

CaCO3 0,0015 (18 °C)

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Abscheidung von Salzen in Abhängigkeit ihrer Löslichkeit

(SO2)

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Treibender Angriff infolge Salzbildung BM Säure Volumenvergrößerung CaCO3 + H2SO4 + 2 H2O � CaSO4 ⋅ 2 H2O + CO2 + H2O ca. 100 % MgCO3 + H2SO4 + 7 H2O � MgSO4 ⋅ 7 H2O + CO2 + H2O ca. 430 % Al2O3 + 3 H2SO4 + 15 H2O � Al2 (SO4)3 ⋅ 18 H2O ca. 1 400 % Vergleichbare Vorgänge

� Sulfattreiben (Ettringitbildung)

� Alkali-Kieselsäure-Reaktion

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Kristallisationsdruck pK

Salzhydrate die in Kapillarporen aus Salzlösungen kristallisieren, nehmen ein größeres Volumen als die Salzlösung selbst ein. Durch zyklische Lösungs- Kristallisations-Vorgänge erfolgt eine Zerstörung des Gefüges. Kristallisationsdruck1) von bauschädlichen Salzen (Weber, 1994)

Kristallisationsdruck in N/mm2, T = 0 ° C Salz

c/cs = 2 c/cs = 10

NaCl 56 184

CaSO4 ⋅ 2 H2O 28 94

MgSO4 ⋅ 7 H2O 11 35

Na2CO3 ⋅ 10 H2O 8 26

Na2SO4 ⋅ 10 H2O 7 23

1)pK abhängig von der Temperatur und dem Grad der Übersättigung der Salzlösung

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Hydratationsdruck pH

Wasserfreie oder wasserarme Salze können bei Feuchtigkeitszutritt unter Volumenzunahme Wasser in ihr Kristallgitter einlagern (Hydratation). Die Hydratationsdrücke liegen in der gleichen Größenordnung wie die Kristallisationsdrücke (Angabe in N/mm2).

CaSO4 ⋅ ½ H2O � CaSO4 ⋅ 2 H2O MgSO4 ⋅ 6 H2O � MgSO4 ⋅ 7 H2O

Na2CO3 ⋅ H2O � Na2CO3 ⋅ 7 H2O

0 °C 20 °C 60 °C

100 % rF 219 176 93 70 % rF 160 114 25 50 % rF 107 58 0 100 % rF 15 12 9 70 % rF 10 7 4 50 % rF 5 2 0 100 % rF 94 61 43 80 % rF 64 28 9 60 % rF 24 0 0

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Besonders gefährlich sind Salze, die bereits bei relativ niedrigen Temperaturen bis 35 °C ihr Kristallwasser abgeben bzw. aufnehmen.

> 32 °C > 35 °C

Na2CO3 ⋅ 10 H2O Na2CO3 ⋅ 7 H2O Na2CO3 ⋅ H2O < 32 °C < 35 °C

> 30 °C

Ca(NO3)2 ⋅ 4 H2O Ca(NO3)2 ⋅ 3 H2O < 30 °C

> 32 °C

Na2SO4 ⋅ 10 H2O Na2SO4 < 32 °C

> 35 °C

CaCl2 ⋅ 6 H2O CaCl2 ⋅ 2 H2O < 35 °C

Bei Temperaturschwankungen, ins- besondere im Sommer, erfolgt bei obigen Salzen ein häufiger Umbau der Kristallstruktur.

Diese sind deshalb eine ständige Quelle mechanischer Kräfte ("verwitterungsaktiv").

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Frost-Tausalz-Angriff (Weigler, Karl, 1989)

Eindringen von Tausalz (NaCl)

Konzentrationsprofil

Gefrierpunktsernie- drigung der NaCl-Lösung

Erstarren im Ober- flächen- und Tiefenbereich

Druckentwicklung nach innen und außen

Schalenbildung und Abplatzungen

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• Untersuchung von feuchte- und salzgeschädigtem Mauerwerk Probenahme

- Bauzustandsanalyse vor Trocken- legung

- Nachweis baukonstruktiver Mängel

- Prüfung vor Injektagemaßnahmen

2 x 3 Einzelproben an konstruktiv gleich- artig beschaffenen Bauteil

� Höhenprofil, 3 Proben

� Tiefenprofil, 2 Proben

� Probereihe a � Feuchtigkeitsgehalt (105 °C oder 40 °C), Salzanalytik

� Probereihe b � hygroskopische Feuchte, Wasserkapazität (Sättigungsfeuchte)

� Qualitative Feuchtigkeitsverteilung und Schadenskartierung

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Probenahme nach Injektage

a b a b

F (F) (Fhygr) Fhygr Salz FWa

1

2

3

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Feuchtigkeit im Mauerwerk - Fall 1 a Feuchtigkeit 1. wiegen mf = 243 g und Salze 2. darren mtr = 225 g 3. wiegen F = mf - mtr / mtr ⋅ 100 M.-% = 8 M.-% 4. Salzbestimmung b (Feuchtigkeit) 1. wiegen, darren, wiegen � Feuchtigkeit (s. oben) Hygroskopische 2. Lagerung mf = 290 g Feuchtigkeit 3. wiegen mtr = 250 g Fhygr = mf - mtr / mtr ⋅ 100 M.-% = 16 M.-%

Wasserkapazität 4. wässern mf = 300 g 5. wiegen FWa = mf - mtr / mtr ⋅ 100 M.-% = 20 M.-% Durchfeuchtungsgrad DFG = F/FWa ⋅ 100 % = 40 % Hygrosk. Durchfeuchtungsgrad DFGhygr = Fhygr/FWa ⋅ 100 % = 80 % Ergebnis: DFGhygr > DFG � hygrosk. Feuchtigkeit! � Versalzung

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Feuchtigkeit im Mauerwerk - Fall 2 a Feuchtigkeit 1. wiegen mf = 280 g und Salze 2. darren mtr = 250 g 3. wiegen F = mf – mtr / mtr ⋅ 100 M.-% = 12 M.-% 4. Salzbestimmung b (Feuchtigkeit) 1. wiegen, darren, wiegen � Feuchtigkeit (s. oben) Hygroskopische 2. Lagerung mf = 204 g Feuchtigkeit 3. wiegen mtr = 200 g Fhygr = mf - mtr / mtr ⋅ 100 M.-% = 2 M.-%

Wasserkapazität 4. wässern mf = 236 g 5. wiegen FWa = mf - mtr / mtr ⋅ 100 M.-% = 18 M.-% Durchfeuchtungsgrad DFG = F/FWa ⋅ 100 % = 67 % Hygrosk. Durchfeuchtungsgrad DFGhygr = Fhygr/FWa ⋅ 100 % = 11 % Ergebnis: DFGhygr < DFG � aufsteigende Feuchtigkeit! � keine hygroskop. Salze

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Erfassung des Feuchteverlaufs mit elektronischem Messgerät (Hydromette) Versalzung

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Bewertung der schadensverursachenden Wirkung von Salzen im Mauerwerk - WTA-Merkblatt 4-5-99/D

Konzentration in M.-% / mmol ⋅ kg-1

Chloride1) < 0,2 / 56 0,2 - 0,5 / 56 - 141 > 0,5 / 141

Nitrat < 0,1 / 16 0,1 - 0,3 / 16 - 48 > 0,3 / 48

Sulfate2) < 0,5 / 52 0,5 - 1,5 / 52 - 156 > 1,5 / 156

Bewertung3) Belastung gering - Maßnahmen im Ausnahmefall erforderlich

Belastung mittel - Weitergehende Unter-suchungen zum Gesamt-salzgehalt (Salzverbindung, Kationenbestimmung) erforderlich Maßnahmen im Einzelfall erforderlich

Belastung hoch - Weitergehende Unter-suchungen zum Gesamt-salzgehalt(Salzverbindung, Kationenbestimmung) erforderlich Maßnahmen erforderlich

1)Einbau von Nadeln/Ankern: bei Chlorid >1 M.-% besondere Stahlgüten und spezielle Verpress-/Verfüllmörtel

2)bezogen auf leicht lösliche Sulfate, besonders zu bewerten sind sulfathaltige Baustoffe

3)Salzuntersuchung nur Teil der Bauzustandsanalyse

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Berechnen Sie den Sulfatgehalt einer Ziegelprobe in M.-% und mmol/kg, wenn 1 g Ziegelmehl in 100 mL Wasser eine Sulfatkonzentration von 80 mg/L ergibt!

Sulfatgehalt in Massenprozent: Allgemein S(M.-%) - Salzgehalt in M.-% VWasser - Volumen des Wassers mS - Masse an Salz cLösung - Konzentration der Lösung mE - Masse der Probeeinwaage

%.M100m

cV%.M100

mm

%).M(SE

LösungWasser

E

S −⋅⋅

=−⋅=−

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Sulfatgehalt in mmol/kg: Allgemein

S(mmol/kg) - Salzgehalt in mmol/kg MS - molare Masse des Salzes nS - Stoffmenge des Salzes

SE

LösungWasser

SE

S

E

S

Mm

cV

Mmm

mn

)kg/mmol(S⋅⋅

=⋅

==

%.M100M%).M(S

)kg/mmol(SS −⋅

−=

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Berechnen Sie den Nitratgehalt einer Probe in M.-% und mmol/kg, wenn 1 g Ziegelmehl in 100 mL Wasser eine Nitratkonzentration von 80 mg/L ergibt!

M(NO3

-)= 62,06 mg/mmol

%.M8,0%.M100mg10

Lmg80L1,0%.M100

m

cV%).M(S

3

1

E

LösungWasser −=−⋅⋅⋅=−⋅⋅

=−−

kg/mmol129%.M100mmolkg1062

%.M8,0%.M100M

%).M(S)kg/mmol(S

16S

=−⋅⋅⋅

−=−⋅

−= −−

� extrem hohe Nitratbelastung!

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Bedeutung des Kations � Stoffbilanz � Salzart(en) Normierung entsprechend z ⋅ e-

Bestimmung der Anionen 36 mmol/kg Cl- � 36 mmol/kg im Mauerwerk (gering)

148 mmol/kg SO42- ⋅ 2 � 296 mmol/kg

(mittel - hoch)

Summe 332 mmol/kg Bestimmung der Kationen 10 mmol/kg Na+ � 10 mmol/kg

77 mmol/kg Mg2+ ⋅ 2 � 154 mmol/kg

83 mmol/kg Ca2+ ⋅ 2 � 166 mmol/kg Summe 330 mmol/kg

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Bewertung � Stoffbilanz: stöchiometrisches Verhältnis � Chloride: ohne Bedeutung � Gips: schwerlöslich, Kristallisationsdruck � Magnesiumsulfat: gut löslich, hygroskopisch, Hydratations- und Kristallisationsdruck, Bildung von Doppelsalzen 1,8 …… 48,2 °C 48,2 …………………………………………… 69 °C

MgSO4 ⋅ 12 H2O MgSO4 ⋅ 7 H2O [MgSO4 ⋅ 6-5-4-2 H2O]

MgSO4 ⋅ H2O

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Salzbestimmung mittels Photometrie

Ermittlung der Konzentration eines Stoffes durch Einstrahlung im Absorptions-maximum einer Bande. Es gilt: A ~ c

dcTlgII

lgAD

0 ⋅⋅ε=== -

Häufig werden farblose oder schwach farbige Stoffe (z. B. Anionen und Kationen) mit spezifischen Reagenzien umgesetzt und danach vermessen �

Kolorimetrie (z. B. 511 nm, Bestimmung von Cl--Ionen)

A ~ c

I0 ID

A molare Absorption (oder Extinktion E) I0 Intensität des eingestrahlten Lichtes ID Intensität des austretenden Lichtes T Transmission (Durchlässigkeit)

ε molarer Absorptionskoeffizient (L/mol ⋅ cm)

c Konzentration der Probe (mol/L) d Schichtdicke der Probe (cm)