Bewitterung von Kalk- und Zementmörteln mit CO 2, SO 2 und NO x

Abstract

Bewitterung von Kalk- und Zementmörteln mit CO 2 , SO 2 und NO x

In den vergangenen Jahren ist der schädigende Einfluß von antropogenen Schadgasen - wie CO 2 , SO 2 und NO x - auf Baustoffe wie Kalk- und Zementmörtel immer offensichtlicher geworden. Viele Untersuchungen dazu wurden jedoch nur mit einer Schadgaskomponente vorgenommen. Im Rahmen eines umfangreichen DFG-Forschungsvorhabens wurde zunächst eine Apparatur entwickelt und aufgebaut, mit der Proben gleichzeitig mit allen drei Schadgasen in unterschiedlichen Konzentrationen künstlich bewittert werden konnten. Insgesamt wurden 9 verschiedene Bindemittel (drei Portlandzemente, drei hüttensandhaltige Zemente und drei Kalke) über einen Zeitraum von bis zu 2 Jahren bewittert. Die Schadgaskonzentrationen lagen dabei bei dem 30- und 100-fachen einer stark belasteten Industrieatmosphäre. Außerdem wurden Proben in unbelasteter Laborluft gelagert. Um den Einfluß von Regen zu simulieren, wurde ein Teil der Proben in regelmäßigen Abständen für ca. 30 Minuten unter Wasser gelagert. Nach 90, 180, 360 und 720 Tagen Bewitterung wurden an den Proben zahlreiche technologische (Festigkeiten, dyn. E-Moduli, Quecksilberdruckporomesitrie, Wasseraufnahme) und chemisch-analytische (Bestimmung von Anionen- und Kationengehalten in verschiedenen Schichttiefen) Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, daß einzig das CO 2 in der Lage ist, tief in den Mörtel einzudringen. Das SO 2 bildet lediglich in der oberflächennahen Zone bis ca. 1 – 2 mm Sulfate, überwiegend Gips. Die hohe Reaktivität verhindert ein tieferes Eindringen. In Verbindung mit Wasser (Schlagregen) führt eine SO 2 -Belastung höchstens zu einem oberflächlichen Abtrag des Mörtels. Die Stickoxide sind für die Mörtel unbedeutend. Ihre Reaktionsprodukte, die Nitrite und Nirtate, sind nur in sehr geringer Konzentration enthalten und führen zu keinerlei Schädigungen.