Wenn es "nur" Herr Lindner wäre, bräuchte man sich nicht so engagieren...
da dieses Forum jedoch viele Menschen besuchen und um Rat fragen ist diese Warnung auch für andere Leser gedacht.
Herr Tabatt es wäre an der Zeit nicht über andere Leute herzuziehen, sondern Sie sollten einmal über des Rätsels Lösung nachdenken und die offenen Fragen beantworten sonst bleiben Sie weiter unglaubwürdig.
Und damit auch alle anderen Verfahren auf elektrophysikalischer Art.
.
Es wäre auch gut, den folgenden Beitrag - den ich sehr fudiert halte, zu kommentieren und uns mitzuteilen wo denn die Fachleute irren und die Fehler enthalten sind.
Entnommen dem Berichtsband BB 69 CD
zum Feuchtetag `99
Umwelt • Meßverfahren • Anwendungen
7./8. Oktober 1999, BAM, Berlin
.
Elektroosmose – ein Vergleich theoretischer Ergebnisse mit
experimentellen Resultaten
G. Scherpke, U. Schneider, Technische Universität Wien
Kurzfassung
Ein wichtiger Teil der Sanierung von Altbauten ist die Trockenlegung und Entsalzung von Bauteilen. Diesbezüglich werden gegenwärtig viele Verfahren am Markt
angeboten und eingesetzt, von denen im vorliegenden Bericht die Gruppe der elektroosmotischen Verfahren zur Mauerwerkstrockenlegung einer Bewertung unterzogen werden.
Für eine wissenschaftliche Beurteilung gab es bisher zu wenig Erkenntnisse und Erfahrungen über das Transportverhalten von Flüssigkeiten in porösen Baustoffen
bei angelegten äußeren elektrischen Spannungen. In der Praxis ließ sich häufig nicht eindeutig beurteilen, ob eine Mauer durch das angewandte elektroosmotische
Sanierungsverfahren, durch die begleitenden Maßnahmen oder einfach durch günstige klimatische Verhältnisse ausgetrocknet war. Die vorliegende Arbeit trägt
bei, diese Lücke zu schließen.
Es werden hier Ergebnisse von Laborversuchen zur Messung elektroosmotischer
Feuchtetransportkoeffizienten von feuchte- bzw. salzbelasteten Sandstein- und
Ziegelproben (vorgelagert in Wasser bzw. NaCl-Lösungen) präsentiert. Es wird der
entsprechende Feuchtetransportmechanismus in den getränkten Baustoffproben
experimentell nachgewiesen, mit theoretischen Ergebnissen verglichen und
diskutiert.
Abschließend werden die Auswirkungen der dargestellten Ergebnisse auf die
Baupraxis, d. h. die Trockenlegung feuchten Mauerwerks beschrieben.
1 Einleitung
Eine an der Phasengrenze zweier Medien (z. B. Feststoff und Flüssigkeit) entstandene
Ladungsverteilung, bei der sich zwei entgegengesetzt geladene Schichten von
Ladungsträgern gegenüber stehen, wird als elektrische Doppelschicht bezeichnet. Im
Bauwesen tritt dieser Effekt beim kapillaren Feuchtetransport durch poröse Baustoffe
auf. Durch die normalerweise vorhandene Salzbelastung in porösen Baustoffen
kann die wandernde Feuchte als Elektrolytlösung betrachtet werden. Die
elektrische Doppelschicht bildet sich hier an der Innenwand der Poren aus.
Man unterscheidet zwischen der Ladung am festen Stoff selbst, der Ladung der fest am Feststoff haftenden Schicht (starre Doppelschicht) und der Ladungsverteilung in der
beweglichen Flüssigkeit (diffuse Doppelschicht). Die Ausbildung der elektrischen Doppelschicht und die damit verbundene lokale Konzentrierung beweglicher
Ladungsträger in porösen, wasser- und salzbelasteten Baustoffen ist die Basis für
die sogenannten elektroosmotischen Erscheinungen, d. h. des Feuchtetransports in einem porösen Feststoff aufgrund einer von außen angelegten elektrischen Spannung.
Das elektrische Potential der Gleitebene zwischen starrer und diffuser Doppelschicht wird als -(Zeta-)-Potential bezeichnet. Aufgrund der vielen Einflußgrößen (z. B.
Ionenart und -konzentration, Ionenaustauschvorgänge, Porosität und Permeabilität)
sind die Werte von -Potentialen in porösen Systemen bei bestimmten Umgebungsbedingungen
auf theoretischem Wege nicht zu bestimmen. Aus diesen Gründen ist das -Potential keine geeignete Größe, um einen elektroosmotischen Massentransport zuverlässig vorauszusagen oder abzuschätzen. Um dieser Problematik zu entgehen, wurden zur theoretischen Formulierung des gegenständlichen Sachverhalts bzw. zur Berechnung elektroosmotischer Transportkoeffizienten poröser Baustoffe die phänomenologischen Gleichungen der Thermodynamik irreversibler Prozesse herangezogen und gleichzeitig auf eine explizite Darstellung des - Potentials verzichtet.
Mit Hilfe der im weiteren beschriebenen Versuchsanordnung ist es möglich, die elektroosmotischen transportkoeffizienten experimentell zu bestimmen. Die hier
dargestellten Messungen wurden an praxisrelevanten kalkhältigen Sandsteinproben
aus dem St. Margaretner Steinbruch (nahe Wien) und an üblichen Mauerziegeln der Fa. Wienerberger durchgeführt.
Die experimentell erhaltenen Ergebnisse werden den theoretischen Resultaten gegenübergestellt. Daraus werden die Erfolgsaussichten beim Einsatz elektroosmotischer
Anlagen zur Trockenlegung feuchten Mauerwerks abgeleitet.
2 Theoretische Beschreibung des elektroosmotischen Feuchtetransports in porösen Baustoffen
Die in [1] mit Hilfe von phänomenologischen Gleichungen der irreversiblen Thermodynamik beschriebene und auf der stationären hydrodynamischen Grundgleichung
basierende Theorie der elektroosmotischen Erscheinungen zielt auf die Darstellung der sogenannten elektroosmotischen Beweglichkeiten L ab. Gl. (1) beschreibt den
Flüssigkeitsstrom einer Elektrolytlösung in einem idealisierten, zylindrischen Rohr bei
einem Druckunterschied P und einer an den Rohrenden angelegten elektrischen Gleichspannung U (jeweils normiert auf die Rohrlänge):
(Gekürzt da die Formel nicht übertragen wurde.)
V... Transportgeschwindigkeit der Flüssigkeit [m/s] in einem Rohr
P... Druckgradient / Rohrlänge [N/m3]
a... Rohrradius [m]
... Viskosität des Elektrolyten [Ns/m²]
U... Spannungsunterschied / Rohrlänge [V/m]
L12... Elektroosmotische Beweglichkeit
Der erste Koeffizient in Gl. (1) ist für das gegenständliche Problem eine vereinfachte,
jedoch hinreichend genaue Darstellung. Die Existenz der elektroosmotischen Beweglichkeit ist in der Ausbildung einer elektrischen Doppelschicht bzw. einer sogenannten diffusen Ladungsverteilung an der Grenzfläche zwischen dem
Elektrolyten und der Rohrwand begründet. Die theoretische Ableitung nach [2] ergibt:
z-... Ionenwertigkeit der Anionen
D... Dielektrizitätskonstante der Elektrolytlösung [C2/Nm2]
R... Gaskonstante (R = 8.314 J/mol K)
T... absolute Temperatur [K]
F... Faradaykonstante (F = 9.648 x 104 C/mol)
0... Viskosität des reinen Wassers [N s/m2]
... Differenz der Galvanipotentiale einer Lösung mit elektrokinetischer Beweglichkeit 0 und der zu betrachtenden Lösung in Volt (wird als Potentialabfall in
der diffusen Doppelschicht identifiziert; Hier nach [2]:-0.291 V bei 20°C)
B... Korrekturfaktor für die Viskosität (hier für NaCl = 0.06 x 10-6 Js/mol)
c... Ionenkonzentration im Innern der Lösung [mol/l]
Im folgenden wird das Prinzip der experimentellen Bestimmung dieser Koeffizienten
beschrieben und desweiteren die Meßanordnung erklärt.
3 Grundprinzip der Messung
Die durch einen durchfeuchteten Baustoff mit angelegter elektrischer Feldstärke
durchströmende Flüssigkeitsmenge mit der Dimension [kg/m2s] ist unter bestimmten
Bedingungen meßbar. Aus entsprechenden Meßergebnissen können der elektroosmotische
Durchflußkoeffizient X bzw. die Beweglichkeit L mittels u. a. Gl. (3) und Gl.
(4) zurückgerechnet werden. Es können somit die nach Gl. (2) für die Strömung in
einer zylinderförmigen Pore theoretisch ermittelten Werte mit experimentellen
Ergebnissen verglichen werden.
Das Grundproblem im Rahmen der durchgeführten Arbeiten war die Messung eines
Flüssigkeitstransports durch den Querschnitt eines regelmäßigen porösen Baustoffs.
Da die Oberfläche eines solchen Baustoffes ebenfalls eine Querschnittsfläche
darstellt, müssen sich Feuchtetransportphänomene nach dorthin fortsetzen und sich
auf die Dynamik der Verdunstungsprozesse auswirken. Diese Überlegung fließt in
die nachher beschriebene Versuchsanordnung ein, die aus zwei voneinander
unabhängigen Meßkreisläufen besteht. Diese Meßkreisläufe dienen dazu, die
mengenmäßige Verdunstung von Flüssigkeiten aus feuchten porösen Baustoffen
über deren gegenüber liegenden Stirnflächen zu untersuchen.
Über eventuell auftretende signifikante Differenzen hinsichtlich der Verdunstung aus
den gegenüberliegenden Stirnflächen (hier: bei einer an den Baustoff angelegten
elektrischen Spannung) wird auf eine gerichtete Flüssigkeitsströmung innerhalb der
Matrix, welche durch das elektrische Feld verursacht wird, geschlossen. Diese
Strömung wird als elektroosmotischer Effekt bezeichnet und der Größenordnung
nach experimentell bestimmt.
Der in [3] detailliert beschriebene Versuchsaufbau zur experimentellen Bestimmung
elektroosmotischer Beweglichkeiten poröser Baustoffe nimmt auf Gl. (1) Bezug, die
vorliegenden experimentellen Bedingungen gelten für P = 0. Dadurch vereinfacht
sich Gl. (1) zu:
V L U 12 (3)
Multipliziert man diese Gleichung mit der Dichte des Elektrolyten, erhält man daraus
den in einer Baustoffpore durch die elektrische Spannung induzierten und meßbaren
Massetransport M der elektrolytischen Flüssigkeit:
MXU (4)
M... Flüssigkeitstransport (zeitlicher Massefluß/Querschnitt) [kg/m2s]
X... elektroosmotischer Durchflußkoeffizient [kg/mVs]
U... Spannungsunterschied / Rohrlänge [V/m]
Anschließend kann dieser Feuchtetransporteffekt mit jenen Kräften verglichen
werden, die das kapillare Aufsaugen einer Flüssigkeit bei Kontakt mit der Baustoffoberfläche
bewirken. Daraus läßt sich eine Aussage ableiten, ob die elektroosmotischen
Erscheinungen quantitativ ausreichen, den kapillaren Flüssigkeitstransport in
einem porösen Baustoff zu stoppen bzw. zurückzudrängen. Es wird so in weiterer
Folge die Wirksamkeit elektroosmotischer Mauertrockenlegungsverfahren beurteilt
(vgl. auch [4] und [5]).
4 Experimentelle Vorgangsweise zur Bestimmung elektroosmotischer
Feuchtetransportkoeffizienten
4.1 Charakterisierung der Proben
Zur Durchführung der beschriebenen Messungen (vgl. [3]) wurden 4x4x10 cm3 St.
Margaretner Sandsteine (Sandstein mit calcitischen Anteilen) und Ziegelproben
verwendet. Der Sandstein ist praxisrelevant, da er zur Sanierung historischer Bauten
im Raum Wien verwendet wird (z. B. Stephansdom) und wurde von der Fa. Hummel,
1160 Wien, in dieser Form teilweise kostenlos zur Verfügung gestellt. Bei den
Ziegelproben handelte es sich um volle Mauerziegel welche von der Fa. Wienerberger zur Verfügung gestellt wurden und die weltweit einen standardmäßigen Baustoff darstellen.
Untersuchungen mit einem Hg-Druckporosimeter ergaben für die in weiterer Folge zu den Berechnungen herangezogenen mittleren Porenradien:
St. Margaretner Sandstein: 10 μm
Wienerberger Mauervollziegel: 0.4μm
Es wurden sowohl Probekörper, die nur in Wasser, als auch solche, die in wässriger
NaCl-Lösung (1.7 mol/l) oder Na2SO4-Lösung (0.6 mol/l) vorgelagert waren,
untersucht.
Abb. 1: Prinzip der Meßanordnung zur Messung elektroosmotischer Feuchtetransporterscheinungen
Abb. 2: Skizzierung der experimentelle Meßanordnung
1...Monitor
5...Feuchte/Temperatur-Sensoren (in beide Kammern eingeführt)
2, 6...Luftdurchflußzähler
3, 7...Silicagel-Behälter
4, 8...Membran-Pumpen
9...Baustoffprobe
4.2 Versuchsanordnung
Die Versuchsanordnung (siehe Abb. 1 und 2) zur Messung elektroosmotischer
Feuchtetransportphänomene besteht aus zwei voneinander unabhängigen geschlossenen,
gesteuerten Luftkreisläufen welche über Schlauchleitungen verbunden
jeweils aus Verdunstungskammer, Membranpumpe, Luftdurchflußzähler, mit
Silicagel gefülltem Plexiglasbehälter und empfindlichem Feuchte/Temperatur-sensor
bestehen. Die Feuchte/Temperatursensoren, welche in unmittelbarer Umgebung der
beiden Probenstirnflächen positioniert sind, zeichnen den zeitlichen Verlauf der
Temperatur- und Feuchtebedingungen in den Meßkammern, d. h. das Verdunstungsverhalten
der Proben auf. Diesbezügliche sprunghafte Veränderungen, z. B. nach Einschalten einer an den Baustoff angelegten äußeren elektrischen Spannung werden sehr genau angezeigt und werden dem untersuchten Feuchtetransportmechanismus
zugeordnet. Daraus lassen sich in weiterer Folge die diesen Verdunstungsänderungen
zugrunde liegenden Feuchtetransportkoeffizienten (hier:
elektroosmotischer Durchflußkoeffizient) ableiten.
Die so ermittelten Werte für die Feuchtetransportkoeffizienten werden nach
entsprechender Korrektur hinsichtlich der Porenstruktur der untersuchten Baustoffproben
für eine grundsätzliche Beurteilung der Wirksamkeit elektroosmotischer
Verfahren zur Mauerwerkstrockenlegung herangezogen, wobei die erhaltenen
Ergebnisse eine Empfehlung solcher Anlagen für diesen Zweck in der Zukunft
ausschließen.
5 Gegenüberstellung theoretischer und experimenteller Ergebnisse
für elektroosmotische Feuchtetransportkoeffizienten
In der folgenden Tabelle 1 werden die ermittelten Werte für die elektroosmotische
Beweglichkeit L12, welche den Massentransport eines Elektrolyten durch eine
zylindrische Pore unter dem Einfluß einer bestimmten elektrischen Feldstärke
beschreibt, verglichen. Es ist zu erkennen, daß die theoretisch und experimentell
ermittelten Werte für die untersuchten Sandstein- und Ziegelproben gut übereinstimmen.
Der meßtechnisch bedingte relative Fehler für L12 wird mit max. 20 %
abgeschätzt. Während der Messung betrug der Feuchtegehalt ca. 4 M. -% (Sandstein)
bzw. ca. 20 M. -% (Ziegel). Die Chloridbelastung der Proben war 0.28 M. -%
(Sandstein) und 0.7 M. % (Ziegel). Die angelegten elektrischen Feldstärken zur
Ermittlung der Meßwerte waren 200 V/m (Sandstein) bzw. 100 V/m (Ziegel).
Die durch Messung erhaltenen Werte für L12 werden in Gl. (1) eingesetzt und man
kann auf diese Weise den beschriebenen elektroosmotischen Feuchtetransporteffekt
bzw. die damit verbundenen Drücke mit den am Bauwerk zu „bekämpfenden“
Kapillardrücken bilanzieren, wie im folgenden Abschnitt dargestellt wird.
Tabelle 1: Vergleich von theoretisch und experimentell ermittelten elektroosmotischen
Beweglichkeiten L12
Probenbezeichnung Vorlagerung
L12 [m²/Vs]
(theoretisch)
L12 [m²/Vs]
(experimentell)
Sandsteinprobe S1 NaCl 1.3 x 10-9 2.4 x 10-9
Sandsteinprobe S2 NaCl 1.3 x 10-9 4.0 x 10-9
Sandsteinprobe S3 NaCl 1.3 x 10-9 2.0 x 10-9
Sandsteinprobe S4 NaCl 1.3 x 10-9 1.2 x 10-9
Ziegelprobe Z1 NaCl 1.0 x 10-9 4.3 x 10-10
Ziegelprobe Z2 NaCl 1.0 x 10-9 4.7 x 10-10
Ziegelprobe Z3 H2O 2.4 x 10-9 9.0 x 10-10
Ziegelprobe Z4 H2O 2.4 x 10-9 4.0 x 10-10
6 Auswirkungen der Ergebnisse auf die Baupraxis
Die in den voran gegangenen Kapiteln für Sandstein- und Ziegelproben theoretisch
beschriebenen und experimentell nachgewiesenen elektroosmotischen Durchflußkoeffizienten
X und die daraus berechneten Beweglichkeiten L12 finden ihre
Anwendung im Bauwesen im Zusammenhang mit am Markt angebotenen elektroosmotischen
Verfahren zur Mauerwerkstrockenlegung. Diese Verfahren wurden in
die ÖNORM B 3355 (Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk) aufgenommen. Die
erhaltenen Meßergebnisse ermöglichen eine größenordnungsmäßige Abschätzung
der grundsätzlichen Wirksamkeit solcher Sanierungsmethoden. Diese wird hier auf
der Grundlage o. a. Randbedingungen für kalkhältigen St. Margaretner Sandstein für
L12 10-9 m²/Vs bzw. für volle Mauerziegel, Fa. Wienerberger für L12 10-10 m²/Vs
(vgl. Tab. 1) durchgeführt.
Nach Gl. (1) errechnet sich daher die Transportgeschwindigkeit eines Elektrolyten in
einer Baustoffpore (Annahme: E-Feld in Porenrichtung) als:
(Gekürzt da die Formel nicht übertragen wurde.)
(Sandstein) (5)
(Ziegel) (6)
V... Transportgeschwindigkeit der Flüssigkeit in einer Pore [m/s]
a... Porenradius [m]
... Viskosität des Elektrolyten [Ns/m²] (hier hinreichend genau: 0.001 Ns/m2)
P... äußere Druckdifferenz/Probenlänge [N/m³] (hier interpretiert als Kapillardruck)
U... Elektr. Spannungsunterschied/Probenlänge, d. h. elektr. Feldstärke [V/m]
Im praktischen Anwendungsfall eines durch erdaufsteigende Feuchtigkeit belasteten Gebäudes treten Kapillardrücke auf. Somit gilt die in den Laborversuchen erzeugte
Bedingung P = 0 nicht mehr. Mit den in Kap. 4. 1 angegebenen Werten für die
mittleren Porenradien der hier diskutierten Materialien ergibt sich folgende Abschätzung
für den Flüssigkeitstransport in einer Pore, der aus der Kombination äußerer Kräfte P (welche noch nicht näher spezifiziert wurden, man identifiziert sie im hier
beschriebenen Anwendungsfall als Zusammenspiel des Kapillardrucks, der kapillaren Reibungskraft und der Gewichtskraft) und einer angelegten elektrischen
Spannung U entsteht. Das Minus in Gl. (7) und Gl. (8) soll signalisieren, daß bei richtiger Polung der elektrischen Spannung beide beschriebenen Transportprozesse
im Zuge einer Sanierung entgegengesetzt laufen müssen.
V108P109U (Sandstein) (7)
V1011P1010U (Ziegel) (8)
Legt man als Mindestziel einer Mauertrockenlegung das Stoppen der kapillar aufsteigenden Feuchtigkeit, d. h. V = 0 fest, so ergibt sich in einer gefüllten Pore für
die aus P und den vorhandenen Gewichtskräften bilanzierte Größe P sowie der von außen angelegten elektrischen Feldstärke U folgendes:
P = 10-1 U (Sandstein)
P = 10 U (Ziegel)
(9)
(10)
Daraus leiten sich unter der Annahme einer baupraktisch zu realisierenden elektrischen Feldstärke U = 100 V/m die in den Poren der untersuchten Baustoffe „elektrisch“ zu erzielenden Drücke von 10 Pa (Sandstein) bzw. 1000 Pa (Ziegel) ab.
Dies entspricht einem möglichen elektroosmotischen Absenken des Feuchtespiegels ausgehend von der maximalen kapillaren Steighöhe nach [6] um:
1 mm (Sandstein)
10 cm (Ziegel)
Die elektroosmotischen Effekte sind quantitativ gering und praktisch nur nahe der maximalen kapillaren Steighöhe wirksam. Dies ist eine mögliche Erklärung dafür,
daß in mehreren Laborversuchen [9] an in Flüssigkeit eingelagerten Probekörpern keine vertikalen elektroosmotischen Effekte gemessen werden konnten. In diesen Fällen war das Eigengewicht der Flüssigkeitsfäden aufgrund der geringen Porendimensionen zu gering und die elektroosmotischen Effekte nicht ausreichend, um den
Kapillardrücken signifikant entgegenzuwirken.
Insgesamt kann aufgrund der hier präsentierten Ergebnisse davon ausgegangen werden, daß mit Mauerwerkstrockenlegungsverfahren, die ausschließlich auf der Ausnutzung elektroosmotischer Feuchtetransporteffekte im Sinne dieser Arbeit beruhen, an Baustoffen mit üblichen Porenradienverteilungen sowie baupraktisch
relevanten Feuchte- und Salzgehalten keine signifikanten Trocknungseffekte zu erwarten sind. Dies gilt mit großer Sicherheit im gesamten für diesen Zweck in Frage
kommenden elektrischen Spannungsbereich.
7 Zusammenfassung
Nach der Theorie der Ausbildung von elektrischen Doppelschichten in einer
flüssigkeitsdurchströmten Pore ist die Möglichkeit gegeben, durch Anlegen einer
elektrischen Gleichspannung an einen porösen, feuchten Körper einen gerichteten
Flüssigkeitstransport hervorzurufen. Die Annahme einer elektrischen Kraft sowie
eines äußeren Druckgradienten als Ursachen für einen Flüssigkeitstransport in
einem porösen System ergeben die Möglichkeit der Formulierung dieses Sachverhalts
im Rahmen der phänomenologischen Gleichungen der Thermodynamik
irreversibler Prozesse. Der dadurch theoretisch abgeleitete elektroosmotische
Durchflußkoeffizient kann experimentell nachgewiesen werden, wozu eine spezielle
Versuchsanordnung entwickelt wurde.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die beschriebene Versuchsanordnung
zum Nachweis des elektroosmotischen Feuchtigkeitstransports geeignet ist.
Die Messungen wurden an praxisrelevanten kalkhältigen Sandsteinproben aus dem
St. Margaretner Steinbruch (z. B. eingesetzt zur Renovierung des Wiener Stephansdoms)
und an üblichen Mauerziegeln der Fa. Wienerberger durchgeführt. Es wurden
sowohl Probekörper, die zuvor nur in Wasser, als auch solche, die in wässriger
NaCl-Lösung (1.7 mol/l) oder Na2SO4-Lösung (0.6 mol/l) vorgelagert waren,
untersucht.
Für die quantitativ ausgewerteten Proben ergaben sich unter den beschriebenen
Bedingungen elektroosmotische Beweglichkeiten L12 (vgl. Gl. (1)) in der Größenordnung
von 10-9 m2/Vs für Sandstein und 10-10 m2/Vs für Ziegel.
Die elektroosmotische Feuchteumlagerung fand jeweils in Richtung der Kathode
statt.
Die Messungen von in Na2SO4-Lösung vorgelagerten Proben ergaben aufgrund der
raschen Auskristallisation des Natriumsulfats und der damit verbundenen Porenverstopfung
an den Oberflächen keine signifikanten Ergebnisse, d. h. elektroosmotische
Transportkoeffizienten konnten in diesem Fall nicht gemessen werden.
Die experimentellen Ergebnisse stimmen mit den auf theoretischem Wege ermittelten
Feuchtetransportkenngrößen relativ gut überein.
Die elektrolytische Zersetzung von Wassermolekülen und damit verbundene Effekte
wurden im Rahmen der Versuche nicht beobachtet.
Durch die Anwendung von elektroosmotischen Verfahren zur Mauertrockenlegung
hat diese Arbeit unmittelbaren Praxisbezug. Jene physikalisch-chemischen Effekte in
porösen Baustoffen, auf die sich Anbieter solcher Verfahren berufen, wurden in
dieser Arbeit erstmals einem Vergleich zwischen Theorie und Experiment unterzogen. Die gemessenen Feuchtetransporteffekte liegen in unbedeutenden Größenordnungen.
Sie können bei Trockenlegungsmaßnahmen kaum als Unterstützung
dienen. Es können bestenfalls geringfügige und in der Praxis kaum merkbare Effekte
in der Umgebung der maximalen kapillaren Steighöhe erzielt werden.
Verarbeitungstechnische Aspekte beim Einbau von Elektroden in ein Mauerwerk, die
gewisse Übergangswiderstände in den Kontaktzonen zum Mauerwerk erwarten
lassen, verbessern die Erfolgswahrscheinlichkeit nicht.
Es wurde hier nicht auf die Entwicklung eines speziellen Elektrodensystems (wie es
z. B. zur Entsalzung von Mauerwerk angeboten wird) Wert gelegt, da die realisierten
Versuchsdauern für die Korrosionsbeständigkeit der verwendeten Leitsilberelektroden
hinreichend kurz waren. Das hier entwickelte Meßprinzip kann jedoch dazu
dienen, verschiedene Elektrodensysteme bzw. Baustoff-Elektroden-Kombinationen
auf deren Effizienz hinsichtlich des von ihnen bewirkten Austrocknungsverhaltens
und deren Korrosionsbeständigkeit, auch unter Anlegung höherer Spannungen und
unter Berücksichtigung der Einflußnahme von erhöhten Temperaturen zu testen.
Es wird abschließend darauf hingewiesen, daß sehr hohe elektrische Feldstärken
(für die beschriebenen Bedingungen ca. 900 V/m), zumindest im Elektrodenbereich
elektrochemische Reaktionen bzw. thermische Entwicklungen und Feuchteumlagerungen
hervorrufen können, die nichts mit den in dieser Arbeit untersuchten
elektroosmotischen Transportvorgängen aufgrund von Grenzflächeneffekten an den
Porenwänden zu tun haben. Die eventuelle Nutzung solcher durch Anlegen höherer
Spannungen hervorgerufener Effekte zur Mauerwerkstrockenlegung bedingt jedoch
weitere Untersuchungen. Es muß in diesem Zusammenhang insbesonders der
Einfluß bzw. die Gefahr höherer Spannungen bzw. Feldstärken auf die Beständigkeit
des zu trocknenden Materials (z. B. Bindemittel) untersucht werden.
8 Literatur
[1] H. J. Oel, Zur Theorie de elektrokinetischen Erscheinungen, in Zeitschrift für
Physikalische Chemie, Neue Folge, 5, 1/2, Akademische Verlagsgesellschaft,
Frankfurt, 1955
[2] G. Scherpke, U. Schneider, Elektrochemische Transportprozesse in porösen
Baustoffen. Advances in Building Materials Science (Festschrift Wittmann),
Seite 375, AEDIFICATIO, Freiburg, Deutschland, 1996
[3] Scherpke, G.: Bestimmung elektrokinetischer Feuchtetransport-Kenngrößen
für poröse Baustoffe für die Bewertung elektroosmotischer Anlagen zur
Trockenlegung feuchten Mauerwerks, Dissertation, Technische Universität
Wien, Institut für Baustofflehre, Bauphysik und Brandschutz, 1999
[4] Scherpke, G., Schneider, U.: Elektrisch induzierter Feuchtetransport in
Naturstein, Ingenieur-Hochbau. Berichte aus Forschung und Praxis, Festschrift
Cziesielski, Werner-Verlag, Düsseldorf, 1998
[5] Scherpke, G., Schneider, U.: Prüfverfahren für elektrisch induzierten Feuchtigkeitstransport
in porösen Baustoffen, WTA-Schriftenreihe, Heft 17,
[6] R. Hohmann, M. J. Setzer, Bauphysikalische Formeln und Tabellen, Werner
Verlag, Düsseldorf, 1995
[7] C. Arendt, Trockenlegung, Leitfaden zur Sanierung feuchter Bauwerke,
Deutsche Verlagsanstalt, Stuttgart, 1983
[8] F. H. Wittmann, Kann das Prinzip der Elektroosmose zur Trockenlegung von
Mauerwerk angewendet werden?, Bautenschutz & Bausanierung 4/1981,
Seite 126
[9] Balak M.: Elektrophysikalische Trockenlegungsverfahren, Theoretische
Erwägungen, Praktische Erfahrungen, Qualitätssicherung bzw. -bewertung,
Tagungsbericht 3. Hanseatische Sanierungstage, Kühlungsborn, 1992,
Fachverband für Bautenschutz, Berlin
[10] N. V. Waubke, Erfahrungen mit Verfahren zur Mauerwerkstrockenlegung,
Bauphysik 13 /1991, Heft 5, Seite 153
Und weiter behaupte ich, Sie sollten Ihre Angaben auf Ihrer Homepage nochmals dahingehd überprüfen, denn diese sind konträr zu den hier vorgestellten Ergebnissen.
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Ich bin gespannt auf Ihre Antwort.
Im Klartext und kurzgefasst heißt das: die Saugfähigkeit der Baumaterialien ist bekannt und damit muss die eigesetzte "Kraft" diese zu unterbinden, in jeden Falle größer sein.
Wer diesen Beweis nicht erbringt redet unqualifiziertes Zeug.
Er ist nur auf den Verkauf aus und davor warne ich.
Für heute ist für mich damit Feierabend.
