Mörtelfugen In Historischen Mauerwerksgebäuden (Teil I)
NPS Preservation Brief # 2
Durch Robert C. Mack, FAIA und John P. Speweik
Historischer Hintergrund Identifizierung des Problems Angemessene Mörtelanpassung Mörtelanalyse Eigenschaften des Mörtels Bestandteile des Mörtels Mörtelart und -mischung
Nach jahrelangem Wasserschaden ist der Ziegel und Mörtel dieses Bogens über einem Fenster eingestürzt. |
Mauerwerk - Ziegel, Stein, Terrakotta und Betonblock - ist in fast jedem historischen Gebäude zu finden. Man denke nur an Bauwerke mit vollständig gemauerten Außenwänden, aber die meisten anderen Gebäude haben zumindest Mauerwerksfundamente oder Schornsteine. Obwohl im Allgemeinen als "dauerhaft" betrachtet, unterliegt das Mauerwerk insbesondere an den Mörtelfugen einer Verschlechterung.
Reponieren, auch bekannt als "Pointing" oder - etwas ungenau - "Tuck Pointing", ist der Prozess, bei dem beschädigter Mörtel aus den Fugen einer Mauerwerkswand entfernt und durch neuen Mörtel ersetzt wird. Richtig ausgeführt, stellt das Reponieren die visuelle und physische Integrität des Mauerwerks wieder her. Unsachgemäß gemacht, das Umsetzen beeinträchtigt nicht nur das Erscheinungsbild des Gebäudes, sondern kann auch die Mauersteine selbst beschädigen.
Der Zweck dieses Dokuments besteht darin, allgemeine Hinweise zu geeigneten Materialien und Methoden für die Umwidmung historischer Mauerwerksgebäude zu geben, und es soll Bauherren, Architekten und Bauunternehmern zugute kommen. Der Brief soll als Leitfaden für die Erstellung von Spezifikationen für die Umwidmung historischer Mauerwerksgebäude dienen. Es sollte auch dazu beitragen, die Sensibilität für die besonderen Bedürfnisse von historischem Mauerwerk zu entwickeln und historische Bauherren bei der Zusammenarbeit mit Architekten, Architekturkonservatoren und Denkmalschutzberatern sowie Bauunternehmern zu unterstützen.
Obwohl speziell für historische Gebäude vorgesehen, ist die Anleitung auch für andere gemauerte Gebäude geeignet. Diese Publikation aktualisiert Preservation Briefs 2: Das Verteilen von Mörtelfugen in historischen Backsteingebäuden auf alle Arten von historischen Mauerwerk. Der Umfang des früheren Briefs wurde auch erweitert, um zu bestätigen, dass die vielen Gebäude, die in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts gebaut wurden, jetzt historisch sind und für eine Aufnahme in das National Register of Historic Places in Frage kommen und ursprünglich mit Portland gebaut wurden Zementmörtel.
(Tuckpointing beschreibt technisch eine vorwiegend dekorative Anwendung einer erhabenen Mörtelfugen- oder Kalkkittfuge über bündig verlaufende Mörtelfugen.)
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Historischer Hintergrund
Ein Mörtel, der hauptsächlich aus Kalk und Sand besteht, ist seit Jahrtausenden ein fester Bestandteil von Mauerwerksbauten. Bis etwa Mitte des 19. Jahrhunderts wurde Kalk oder Branntkalk (manchmal auch als Stückkalk bezeichnet) auf Baustellen angeliefert, wo er gelöscht oder mit Wasser kombiniert werden musste. Durch das Mischen mit Wasser kochte es und es entstand ein feuchter Kalkspachtel, der mehrere Wochen in einer Grube oder Holzkiste reifen konnte, bis zu einem Jahr.
Herkömmlicher Mörtel wurde aus Kalkkitt oder gelöschtem Kalk, kombiniert mit örtlichem Sand, im allgemeinen in einem Verhältnis von 1 Teil Kalkkitt zu 3 Teilen Sand auf Volumenbasis hergestellt. Oftmals wurden dem Mörtel auch andere Zutaten beigemischt, wie zerkleinerte Muscheln (eine weitere Quelle von Kalk), Ziegelstaub, Lehm, natürliche Zemente, Pigmente und sogar Tierhaare, aber die Grundformulierung für Kalkkitt und Sandmörtel blieb über Jahrhunderte unverändert bis zum Aufkommen von Portlandzement oder seinem Vorläufer, römischem Zement, einem natürlichen, hydraulischen Zement.
Portland-Zement wurde 1824 in Großbritannien patentiert. Er wurde nach dem Stein von Portland in Dorset benannt, dem er in hartem Zustand ähnelte. Dies ist ein schnell aushärtender, hydraulischer Zement, der unter Wasser aushärtet. Portlandzement wurde erstmals 1872 in den Vereinigten Staaten hergestellt, obwohl es vor diesem Datum importiert wurde. Aber es war im ganzen Land bis zum frühen 20. Jahrhundert nicht gebräuchlich. Bis zur Jahrhundertwende galt Portlandzement vor allem als Zusatzstoff oder "kleine Zutat", um die Abbindezeit des Mörtels zu beschleunigen. In den 1930er Jahren verwendeten die meisten Maurer jedoch eine Mischung aus gleichen Teilen Portlandzement und Kalkspachtel. So kann der Mörtel, der in den zwischen 1873 und 1930 gebauten Mauerwerken gefunden wurde, von reinen Kalk- und Sandmischungen bis zu einer großen Vielfalt von Kalk-, Portlandzement- und Sandkombinationen reichen.
In den 1930er Jahren wurden in den USA weitere neue Mörtelprodukte eingeführt, die die Arbeit der Maurer beschleunigen und vereinfachen sollten. Dazu gehörten Mauerzement, ein vorgemischter Sackmörtel, der eine Kombination aus Portlandzement und gemahlenem Kalkstein ist, und Kalkhydrat, maschinell gelöschter Kalk Die Notwendigkeit beseitigt, ungelöschten Kalk in den Kitt auf der Baustelle zu löschen.
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Identifizieren des Problems vor dem Zurückweisen
Dieser Backstein aus dem 19. Jahrhundert wurde durch jahrelange undichte Dächer und Dachrinnen beschädigt. |
Die Entscheidung zur Wiederholung bezieht sich meist auf einige offensichtliche Zeichen der Verschlechterung, wie z. B. zerfallender Mörtel, Risse in Mörtelfugen, lose Ziegel oder Steine, feuchte Wände oder beschädigter Putz. Es ist jedoch falsch anzunehmen, dass das Umstellen allein Fehler beheben wird, die sich aus anderen Problemen ergeben. Die Hauptursache für die Verschlechterung - undichte Dächer oder Dachrinnen, differentielle Setzungen des Gebäudes, Kapillarwirkung, die aufsteigende Feuchtigkeit oder extreme Witterungseinflüsse verursachen - sollte immer vor Beginn der Arbeiten behoben werden.
Freimaurer üben mit Kalkkittmörtel, um historischen Marmor zu reparieren. Foto: NPS-Dateien.
Ohne angemessene Reparaturen, um die Ursache des Problems zu beseitigen, wird sich der Mörtelverfall fortsetzen, und jede Wiederverwendung wäre eine Verschwendung von Zeit und Geld gewesen.
Verwendung von BeraternDa es so viele mögliche Ursachen für den Verfall historischer Gebäude gibt, kann es wünschenswert sein, einen Berater wie einen historischen Architekten oder Restaurator zu beauftragen, das Gebäude zu analysieren. Neben der Bestimmung der am besten geeigneten Lösungen für die Probleme kann ein Berater Spezifikationen aufstellen, die die besonderen Anforderungen jedes Auftrags widerspiegeln und eine Überwachung der laufenden Arbeiten ermöglichen. Empfehlungen an Konservierungsberater können häufig bei den State Historic Preservation Offices, dem American Institute for Conservation of Historic and Artistic Works (AIC), der Association for Preservation Technology (APT) und lokalen Abteilungen des American Institute of Architects (AIA) eingeholt werden.
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Einen passenden Mörser finden
Freimaurer üben mit Kalkkittmörtel, um historischen Marmor zu reparieren. Foto: NPS-Dateien. |
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Dieser Granit aus dem späten 19. Jahrhundert wurde kürzlich neu gestaltet, wobei das Fugenprofil und die Mörtelfarbe sorgfältig auf das Original abgestimmt wurden. Foto: NPS-Dateien. |
Voruntersuchungen sind erforderlich, um sicherzustellen, dass die vorgeschlagenen Umstellungsarbeiten sowohl physisch als auch visuell für das Gebäude geeignet sind. Die Analyse von unverwitterten Teilen des historischen Mörtels, mit denen der neue Mörtel zusammengebracht wird, kann geeignete Mischungen für den Umgrenzungsmörtel vorschlagen, so dass das Gebäude nicht beschädigt wird, weil es zu stark oder dampfundurchlässig ist.
Dieser Granit aus dem späten 19. Jahrhundert wurde kürzlich neu gestaltet, wobei das Fugenprofil und die Mörtelfarbe sorgfältig auf das Original abgestimmt wurden. Foto: NPS-Dateien.
Die Untersuchung und Analyse der Mauersteine - Ziegel, Stein oder Terrakotta - und die in der ursprünglichen Konstruktion verwendeten Techniken tragen zur Erhaltung des historischen Erscheinungsbildes des Gebäudes bei. Eine einfache, nichttechnische Bewertung der Mauersteine und des Mörtels kann Auskunft geben über die relative Festigkeit und Durchlässigkeit der einzelnen - kritischen Faktoren bei der Auswahl des Umgrenzungsmörtels - während eine visuelle Analyse des historischen Mörtels die notwendigen Informationen liefern kann Entwicklung der neuen Mörtelmischung und Anwendungstechniken.
Obwohl es für ein erfolgreiches Repointing-Projekt nicht entscheidend ist, kann für Projekte mit Objekten von besonderer historischer Bedeutung eine Mörtelanalyse durch ein qualifiziertes Labor nützlich sein, indem Informationen über die ursprünglichen Bestandteile bereitgestellt werden. Bei einer solchen Analyse bestehen jedoch Einschränkungen, und die Spezifikationen für Ersatzmörtel sollten nicht ausschließlich auf Laboranalysen beruhen.
Die Analyse erfordert eine Interpretation, und es gibt wichtige Faktoren, die den Zustand und die Leistung des Mörtels beeinflussen, die durch Laboranalysen nicht festgestellt werden können. Dies können sein: der ursprüngliche Wassergehalt, die Aushärtegeschwindigkeit, die Witterungsbedingungen während der ursprünglichen Konstruktion, die Art und Weise, wie der Mörtel gemischt und platziert wird und die Sauberkeit und der Zustand des Sandes. Die nützlichste Information, die aus der Laboranalyse hervorgehen kann, ist die Identifizierung von Sand durch Abstufung und Farbe. Dies erlaubt es, die Farbe und die Textur des Mörtels mit einiger Genauigkeit abzustimmen, da Sand der größte Inhaltsstoff ist.
Bei der Herstellung eines mit den Mauersteinen verträglichen Putzmörtels wird versucht, einen Mörtel möglichst genau auf den historischen Mörtel zuzuschneiden, damit das neue Material mit dem alten in einem sympathischen, unterstützenden und ggf. Opfer koexistieren kann Kapazität. Die genauen physikalischen und chemischen Eigenschaften des historischen Mörtels sind nicht von großer Bedeutung, solange der neue Mörtel folgende Kriterien erfüllt:
- Der neue Mörtel muss dem historischen Mörtel in Farbe, Textur und Werkzeug. (Wenn eine Laboranalyse durchgeführt wird, kann es möglich sein, die Bindemittelkomponenten und ihre Anteile mit dem historischen Mörtel abzustimmen, wenn diese Materialien verfügbar sind.)
- Das Sand muss mit dem Sand übereinstimmen im historischen Mörser. (Die Farbe und Textur des neuen Mörtels passen normalerweise zusammen, wenn der Sand erfolgreich zusammengebracht wird.)
- Der neue Mörtel muss haben größere Dampfdurchlässigkeit und sei weicher (gemessen in Druckfestigkeit) als die Mauersteine.
- Der neue Mörtel muss sein als dampfdurchlässig und wie weich oder weicher (gemessen in Druckfestigkeit) als der historische Mörtel. (Weichheit oder Härte ist nicht notwendigerweise ein Hinweis auf Durchlässigkeit; alte, harte Kalkmörtel können immer noch eine hohe Durchlässigkeit behalten.)
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Mörtelanalyse
Methoden zur Analyse von Mörsern können in zwei große Kategorien unterteilt werden: nasschemisch und instrumentell.
Nasse chemische Analyse
Viele Laboratorien, die historische Mörtel analysieren, verwenden eine einfache nasschemische Methode, die sogenannte Säureaufschluss, bei der eine Probe des Mörtels zerkleinert und dann mit einer verdünnten Säure gemischt wird. Die Säure löst alle carbonathaltigen Mineralien nicht nur im Bindemittel, sondern auch im Aggregat (wie Austernschalen, Korallensand oder andere auf Carbonat basierende Materialien) sowie alle anderen säurelöslichen Materialien. Der Sand und feinkörniges säureunlösliches Material bleibt zurück.
Es gibt verschiedene Variationen des einfachen Säureverdauungstests. Eine umfasst das Sammeln des Kohlendioxidgases, das abgegeben wird, wenn das Carbonat durch die Säure verdaut wird; Anhand des Gasvolumens kann der Karbonatgehalt des Mörtels genau bestimmt werden (Jedrzejewska, 1960). Einfache Säureaufschlussverfahren sind schnell, kostengünstig und leicht durchzuführen, aber die Informationen, die sie über die ursprüngliche Zusammensetzung eines Mörtels liefern, sind auf die Farbe und Textur des Sandes beschränkt. Das Gassammelverfahren liefert mehr Informationen über das Bindemittel als ein einfacher Säureaufschlusstest.
Instrumentelle Analyse
Instrumentelle Analyseverfahren, die zur Bewertung von Mörteln verwendet wurden, umfassen Polarisations- oder Dünnschnittmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie, Atomabsorptionsspektroskopie, Röntgenbeugung und Differentialthermoanalyse.
Alle instrumentellen Methoden erfordern nicht nur teure, spezialisierte Geräte, sondern auch hochqualifizierte erfahrene Analysten. Instrumentelle Methoden können jedoch viel mehr Informationen über einen Mörser liefern. Dünnschnitt-Mikroskopie ist wahrscheinlich die am häufigsten verwendete instrumentelle Methode. Die Untersuchung von dünnen Scheiben eines Mörtels im Durchlicht wird oft verwendet, um Säureaufschlussverfahren zu ergänzen, insbesondere um nach Karbonat-basierten Aggregaten zu suchen. Zum Beispiel kombiniert die neue ASTM-Testmethode, ASTM C 1324-96 "Testmethode zur Untersuchung und Analyse von gehärteten Mörtel", die speziell für die Analyse von modernen Zementmörteln aus Kalkzement und Mauerwerk entwickelt wurde, eine komplexe Reihe von nasschemischen Analysen mit Dünnschnittmikroskopie.
Der Nachteil der meisten Mörtelanalyseverfahren besteht darin, dass Mörtelproben bekannter Zusammensetzung nicht analysiert wurden, um das Verfahren zu bewerten. Historische Mörser waren nicht auf eng definierte Spezifikationen von Materialien von einheitlicher Qualität vorbereitet; Sie enthalten eine breite Palette von lokal abgeleiteten Materialien, die im Ermessen des Maurers kombiniert werden. Während ein bestimmtes Verfahren in der Lage ist, die ursprünglichen Verhältnisse eines aus modernen Materialien hergestellten Kalk-Zement-Sand-Mörtels genau zu bestimmen, ist die Nützlichkeit dieses Verfahrens zur Bewertung historischer Mörtel fraglich, wenn es nicht gegen Mörtel getestet wurde, die aus üblicherweise verwendeten Materialien hergestellt wurden in der Vergangenheit.
(Über Abschnitt von Lorraine Schnabel für NPS.)
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Eigenschaften von Mörtel
Bei der Reparatur dieser Steinwand passte der Maurer zum erhöhten Profil des ursprünglichen Tuckpointing. |
Mörtel zum Umfallen sollten weicher oder durchlässiger sein als die Mauersteine und nicht härter oder undurchlässiger als der historische Mörtel, um Schäden an den Mauersteinen zu vermeiden. Es ist ein häufiger Fehler anzunehmen, dass Härte oder hohe Festigkeit ein Maß für die Angemessenheit ist, insbesondere für Kalk-basierte historische Mörtel.
Spannungen innerhalb einer Wand, die durch Ausdehnung, Kontraktion, Feuchtigkeitsmigration oder -siedlung verursacht werden, müssen in irgendeiner Weise berücksichtigt werden; in einer gemauerten Wand sollten diese Spannungen eher durch den Mörtel als durch die Mauersteine abgebaut werden. Ein Mörtel, der eine höhere Druckfestigkeit als die Mauersteine hat, wird nicht "nachgeben", wodurch Spannungen durch die Mauersteine abgebaut werden - was zu dauerhaften Schäden am Mauerwerk führt, wie Risse und Abplatzungen, die nicht einfach repariert werden können.
Während Spannungen auch den Verbund zwischen Mörtel und Mauerwerk aufbrechen können und Wasser in die entstehenden Haarrisse eindringen kann, ist dies in der Fuge durch Nachschneiden leichter zu korrigieren, als wenn der Bruch in den Mauersteinen auftritt.
Die Permeabilität oder Rate der Dampfübertragung ist ebenfalls kritisch. Hohe Kalkmörtel sind durchlässiger als dichtere Zementmörtel. In der Vergangenheit war Mörtel eher ein Bettungsmaterial als eine Dehnungsfuge und kein "Leim" für die Mauersteine, und Feuchtigkeit konnte durch die Mörtelfugen und nicht durch die Mauersteine fließen. Wenn Feuchtigkeit aus dem Mauerwerk verdunstet, setzt sie alle löslichen Salze entweder an der Oberfläche als Ausblühungen oder unter der Oberfläche als Subfloreszenz ab. Während auf der Oberfläche von Mauersteinen abgelagerte Salze normalerweise relativ unschädlich sind, erzeugt die Salzkristallisation in einem Mauerwerk einen Druck, der dazu führen kann, dass Teile der äußeren Oberfläche abplatzen oder delaminieren. Wenn der Mörtel keine Feuchtigkeit oder Wasserdampf aus der Wand herauswandern und verdampfen lässt, führt dies zu Schäden an den Mauersteinen.
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Bestandteile des Mörtels
Sand
Sand ist die größte Komponente von Mörtel und das Material, das Mörtel seine unverwechselbare Farbe, Textur und Kohäsion verleiht. Sand muss frei von Verunreinigungen wie Salzen oder Lehm sein. Die drei wichtigsten Eigenschaften von Sand sind: Partikelform, Gradation und Porenverhältnisse.
Unter einem Vergrößerungsglas oder einem Mikroskop mit geringer Vergrößerung haben Sandpartikel im Allgemeinen entweder abgerundete Kanten, wie sie in Strand- und Flusssand vorkommen, oder scharfe, eckige Kanten, die in zerkleinertem oder industriell hergestelltem Sand vorkommen. Für das Vergießen von Mörtel wird gerundeter oder natürlicher Sand aus zwei Gründen bevorzugt. Es ähnelt normalerweise dem Sand im historischen Mörtel und bietet eine bessere visuelle Übereinstimmung. Es hat auch bessere Verarbeitungseigenschaften oder Plastizität und kann daher leichter in die Fuge gedrückt werden, wodurch ein guter Kontakt mit dem verbleibenden historischen Mörtel und der Oberfläche der angrenzenden Mauersteine entsteht. Obwohl industriell hergestellter Sand häufig leichter verfügbar ist, ist es normalerweise möglich, einen Vorrat an abgerundetem Sand zu lokalisieren.
Die Abstufung des Sandes (Partikelgrößenverteilung) spielt eine sehr wichtige Rolle für die Haltbarkeit und Kohäsionseigenschaften eines Mörtels. Mörtel muss einen bestimmten Prozentsatz an großen bis kleinen Partikelgrößen haben, um die optimale Leistung zu liefern. Akzeptable Richtlinien für die Teilchengrößenverteilung können in ASTM C 144 (American Society for Testing and Materials) gefunden werden. Da jedoch weder historischer noch moderner Sand immer in Übereinstimmung mit ASTM C 144 sind, erfordert das Anpassen des gleichen Partikelaussehens und der Gradation üblicherweise das Sieben des Sandes.
Eine Kugel Sand enthält viele kleine Hohlräume zwischen den einzelnen Körnern. Ein gut funktionierender Mörtel füllt alle diese kleinen Hohlräume ausgewogen mit Bindemittel (Zement / Kalk-Kombination oder Mischung). Gut abgestufter Sand weist im Allgemeinen ein Volumenverhältnis von 30 Prozent auf.Daher sollten allgemein 30 Volumenprozent Bindemittel verwendet werden, es sei denn, der historische Mörtel hatte ein anderes Verhältnis Bindemittel: Zuschlagstoff. Dies stellt die Verhältnisse von Bindemittel zu Sand von 1: 3 dar, die oft in den Spezifikationen für Mörtel zu finden sind.
Für das Umfallen sollte Sand im Allgemeinen ASTM C 144 entsprechen, um eine richtige Gradation und die Freiheit von Verunreinigungen sicherzustellen; Einige Abweichungen können erforderlich sein, um die Originalgröße und -abstufung anzupassen. Sandfarbe und -textur sollten ebenfalls so gut wie möglich mit dem Original übereinstimmen, um die richtige Farbabstimmung ohne andere Zusätze zu erreichen.
Limette
Das Abdichten wurde hier unangemessen anstelle von Mörtel auf der Oberseite der Wand verwendet. Infolgedessen war es nicht dauerhaft.Foto: NPS-Dateien. |
Mörtelformulierungen vor dem späten 19. Jahrhundert verwendeten Kalk als primäres Bindemittel. Kalk wird durch die Erhitzung von Kalkstein bei hohen Temperaturen gewonnen, die das Kohlendioxid verbrennt und den Kalkstein in Branntkalk verwandelt.
Es gibt drei Arten aus Kalkstein--Kalzium, Magnesium und Dolomit- differenziert durch die verschiedenen Gehalte an Magnesiumcarbonat, die dem Mörtel spezifische Eigenschaften verleihen. In der Vergangenheit wurde Calciumkalk eher für Mörtel verwendet als für den heute am häufigsten verwendeten Dolomitkalk (Calcium-Magnesium-Karbonat). Es ist aber auch wichtig zu bedenken, dass die historischen Limetten und andere Bestandteile des Mörtels sehr unterschiedlich waren, weil sie natürlich waren, im Gegensatz zu modernem Kalk, der hergestellt und daher standardisiert wird. Da einige der in der Vergangenheit verwendeten Arten von Kalk sowie andere Bestandteile des Mörtels nicht mehr ohne weiteres verfügbar sind, selbst wenn bewusste Anstrengungen unternommen werden, um einen "historischen" Mix nachzubilden, ist dies aufgrund der Unterschiede möglicherweise nicht möglich zwischen modernen und historischen Materialien.
Kalk selbst ist, wenn er mit Wasser zu einer Paste vermischt wird, sehr plastisch und cremig. Wenn es in einem versiegelten Behälter aufbewahrt wird, bleibt es dauerhaft und weich. Kalk (Calciumhydroxid) härtet durch Carbonatisierung hauptsächlich Kohlendioxid aus der Luft und wandelt sich in Calciumcarbonat um. Sobald ein Kalk- und Sandmörtel gemischt und in eine Wand gelegt wurde, beginnt der Prozess der Karbonisierung. Wenn der Kalkmörtel zu schnell trocknen sollte, wird die Karbonisierung des Mörtels verringert, was zu einer schlechten Haftung und schlechten Haltbarkeit führt. Darüber hinaus ist Kalkmörtel leicht wasserlöslich und kann somit etwaige Haarrisse, die sich während der Lebensdauer des Mörtels entwickeln können, wieder abdichten. Kalkmörtel ist weich, porös und ändert sich bei Temperaturschwankungen wenig, was ihn zu einer guten Wahl für historische Gebäude macht. Aufgrund dieser Eigenschaften kann Kalk-Kalk-Mörtel für viele Projekte, nicht nur für historische Gebäude, in Betracht gezogen werden.
Für die Rückfällung sollte Kalk gemäß ASTM C 207, Typ S oder Typ SA, Kalkhydrat für Mauerwerkszwecke, verwendet werden. Dieser maschinell gelöschte Kalk soll eine hohe Plastizität und Wasserrückhaltung gewährleisten. Die Verwendung von Branntkalk, der von Hand gelöscht und getränkt werden muss, kann bei einigen Restaurierungsprojekten Vorteile gegenüber Kalkhydrat haben, wenn es Zeit und Geld erlauben.
KalkkittKalkkitt ist Löschkalk, der eine kitt- oder pastenartige Konsistenz hat. Es sollte ASTM C 5 entsprechen. Mörtel kann mit Kalkspachtelmasse gemäß ASTM C 270 Eigenschaft oder Verhältnisspezifikation gemischt werden.
Portland-ZementIn jüngerer Zeit verwendete der Mörtel des 20. Jahrhunderts Portlandzement als primäres Bindemittel. Ein gerader Portlandzement- und Sandmörtel ist extrem hart, widersteht der Bewegung von Wasser, schrumpft beim Abbinden und unterliegt relativ großen thermischen Bewegungen. Wenn Portland-Zement mit Wasser gemischt wird, bildet er eine raue, steife Paste, die ziemlich unbrauchbar ist und sehr schnell hart wird. (Im Gegensatz zu Kalk härtet Portlandzement unabhängig von den Witterungsbedingungen und erfordert keine Benetzungs- und Trocknungszyklen.) Einige Portlandzemente unterstützen die Verarbeitbarkeit und Plastizität des Mörtels, ohne das fertige Projekt zu beeinträchtigen. Es verleiht dem Mörtel auch frühe Stärke und beschleunigt das Abbinden. So kann es angebracht sein, etwas Portlandzement zu einem im wesentlichen auf Kalk basierenden Mörtel zuzusetzen, selbst wenn ein relativ weicher Mörtel aus dem 18. oder 19. Jahrhundert unter Umständen zurückgeschoben wird, wenn ein etwas härterer Mörtel benötigt wird. Je mehr Portlandzement zu einer Mörtelformulierung hinzugefügt wird, desto schwieriger wird es - und desto schneller ist der Anfangssatz.
Zur Rückweisung sollte Portlandzement ASTM C 150 entsprechen. Weißer, nichtfärbender Portlandzement kann für einige historische Mörtel eine bessere Farbübereinstimmung ergeben als der häufiger verfügbare graue Portlandzement. Es ist jedoch nicht davon auszugehen, dass weißer Portlandzement immer für alle historischen Gebäude geeignet ist, da der ursprüngliche Mörtel möglicherweise mit grauem Zement vermischt wurde. Der Zement sollte nicht mehr als 0,60% Alkali enthalten, um Ausblühungen zu vermeiden.
MauerzementMauerzement ist eine vorgemischte Mörtelmischung, die üblicherweise in Baumärkten und Reparaturwerkstätten zu Hause ist. Es wurde entwickelt, um Mörtel mit einer Druckfestigkeit von 750 psi oder höher zu erzeugen, wenn sie auf der Baustelle mit Sand und Wasser gemischt werden. Es kann Kalkhydrat enthalten, aber es enthält immer eine große Menge an Portlandzement sowie gemahlenen Kalkstein und andere Verarbeitbarkeitsmittel, einschließlich Luftporenbildner. Da Mauerzemente keinen Kalkhydrat enthalten müssen und im Allgemeinen keinen Kalk enthalten, produzieren sie hochfeste Mörtel, die historisches Mauerwerk beschädigen können. Aus diesem Grund, sie im Allgemeinen werden nicht empfohlen für den Einsatz auf historischen Mauerwerksbauten.
Kalkmörtel (vorgemischt)
Kalkhydratmörtel und vorgemischte Kalkkittmörtel mit oder ohne passendem Sand sind im Handel erhältlich. Kundenspezifische Mörser sind auch mit Farbe erhältlich.In den meisten Fällen liefern vorgemischte Kalkmörtel, die Sand enthalten, möglicherweise keine exakte Übereinstimmung; Wenn das Projekt jedoch eine völlige Wiederverwendung erfordert, kann ein vorgemischter Kalkmörtel eine Überlegung wert sein, solange der Mörtel in der Stärke mit dem Mauerwerk kompatibel ist. Wenn das Projekt nur eine ausgewählte "Spot" -Repointierung beinhaltet, kann es besser sein, eine Mörtelanalyse durchzuführen, die einen kundenspezifischen vorgemischten Kalkmörtel mit einem passenden Sand liefern kann. Wenn ein vorgemischter Kalkmörtel verwendet werden soll, sollte er in jedem Fall Kalkhydrat vom Typ S oder SA gemäß ASTM C 207 enthalten.
WasserWasser sollte trinkbar sein - sauber und frei von Säuren, Laugen oder anderen gelösten organischen Materialien.
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Andere Komponenten
Austernschalen sind in dieser Tabby-Wand aus einer Florida-Kabine aus dem 18. Jahrhundert sichtbar. Tabby ist eine Mischung aus gleichen Teilen Kalk, Wasser, Sand und Austernschalen. Die Tabby-Mischung wurde in Holzrahmenformen gegossen, gehärtet und für Außenwände verwendet.Foto: Das alte Haus Web |
Historische KomponentenNeben der Farbe des Sandes ist die Textur des Mörtels bei der Vervielfältigung von historischem Mörtel von entscheidender Bedeutung. Die meisten Mörtel aus der Mitte des 19. Jahrhunderts haben - von einigen Ausnahmen abgesehen - eine ziemlich homogene Struktur und Farbe. Einige frühere Mörtel sind nicht so einheitlich strukturiert und können Klumpen von teilweise gebranntem Kalk oder "schmutzigem Kalk", Muschelschalen (die oft eine Quelle von Kalk insbesondere in Küstengebieten darstellen), natürliche Zemente, Tonstücke, Lampenruß oder andere Pigmente enthalten. oder sogar Tierhaare. Die optischen Eigenschaften dieser Mörtel können durch die Verwendung ähnlicher Materialien im Umschmelzmörtel dupliziert werden.
Um solche einzigartigen oder individuellen Mörtel zu replizieren, müssen neue Spezifikationen für jedes Projekt geschrieben werden. Wenn möglich, sollten Quellen für spezielle Materialien vorgeschlagen werden. Zum Beispiel können zerdrückte Austernschalen in einer Vielzahl von Größen von Geflügellieferhändlern erhalten werden.
PigmenteEinige historische Mörser, besonders im späten 19. Jahrhundert, wurden getönt, um zu dem Ziegelstein oder Stein zu passen oder zu kontrastieren. Häufig wurden rote Pigmente, manchmal in Form von Ziegelstaub, sowie braune und schwarze Pigmente verwendet. Moderne Pigmente sind verfügbar, die dem Mörtel auf der Baustelle zugesetzt werden können, aber sie sollten 10 Gewichtsprozent des Portlandzements in der Mischung nicht überschreiten, und Ruß sollte auf 2 Prozent beschränkt sein. Nur synthetische Mineraloxide, die alkalibeständig und sonnenbeständig sind, sollten verwendet werden, um Bleichen und Ausbleichen zu verhindern.
Moderne Komponenten. Zusatzmittel werden verwendet, um spezifische Eigenschaften in Mörtel zu schaffen, und ob sie verwendet werden sollten, hängt von dem einzelnen Projekt ab. So helfen beispielsweise Luftporenbildner dem Mörtel, Frost-Tau-Schäden in nördlichen Klimazonen zu widerstehen. Beschleuniger werden verwendet, um das Einfrieren des Mörtels vor dem Abbinden zu reduzieren, während Retarder dazu beitragen, die Lebensdauer des Mörtels in heißen Klimazonen zu verlängern. Die Auswahl von Beimengungen sollte vom Architekten oder vom Architekturkonservator als Teil der Spezifikationen gemacht werden, nicht etwas, das routinemäßig von den Maurern hinzugefügt wird.
Im Allgemeinen sind moderne chemische Zusatzstoffe unnötig und können sich in historischen Mauerwerkprojekten sogar nachteilig auswirken. Die Verwendung von Frostschutzmitteln wird nicht empfohlen. Sie sind bei hohen Kalkmörteln nicht sehr wirksam und können Salze einführen, die später Ausblühungen verursachen können. Eine bessere Praxis ist es, den Sand und das Wasser zu erwärmen und die fertiggestellte Arbeit vor dem Einfrieren zu schützen. Keine endgültige Studie hat ermittelt, ob Luftporenadditive verwendet werden sollten, um der Frostwirkung zu widerstehen und die Plastizität zu verbessern, aber in Gebieten mit extremer Exposition, die hochfeste Mörtel mit geringerer Permeabilität erfordern, kann eine Luftmitführung von 10-16% wünschenswert sein (siehe Formel für "schwere Wetterexposition" in Mörtelart und -mischung). Haftvermittler sind kein Ersatz für eine ordnungsgemäße Vorbereitung der Verbindung, und sie sollten im Allgemeinen vermieden werden. Wenn di
FAQ - 💬
❓ Wie funktioniert das mittelalterliche Mauerwerk?
👉 Die Ecken im mittelalterlichen Mauerwerk wurden meist aus besonders großen Feldsteinen gefügt; der Ausgleich zur üblichen Überdeckung um 1/4 Steinlänge erfolgte innerhalb des Verbandes. Verbundwerkstoff aus Mauersteinen und Mörtelfugen: Ungenauigkeiten der Maße der einzelnen Mauersteine können durch die Mörtelfugen ausgeglichen werden.
❓ Was sind die beiden wichtigsten Fugen im Mauerwerksbau?
👉 Die beiden wichtigsten Fugen im Mauerwerksbau sind die Lager- und die Stoßfuge. Als Lagerfuge wird der vermörtelte horizontale Zwischenraum zwischen übereinander liegenden Mauersteinschichten bezeichnet. Die Dicke der Lagerfuge ergibt sich in Abhängigkeit von der verwendeten Mörtelart und der Steinart: Mauerwerk in Normalmörtel ca.
❓ Was ist ein aufgehendes Mauerwerk?
👉 Aufgehendes Mauerwerk [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Als aufgehendes Mauerwerk bezeichnet man in der Archäologie die vertikalen oder leicht einwärts geneigten Teile des konstruktiven Mauerwerks von Kulturdenkmälern, und zwar speziell den oberhalb der Fundamente befindlichen, sichtbaren Teil.
❓ Was ist ein Mauerwerksbau?
👉 Mauerwerk. Dennoch findet der Mauerwerksbau auch innerhalb des Stahlbetonbaus Verwendung, indem er – ggf. auch in Kombination mit Holzbau – benutzt wird, um die Lücken der tragenden Konstruktion zu schließen und diese zu verstärken.
Autor Des Artikels: Alexander Schulz. Unabhängiger Konstrukteur und technischer Experte. Arbeitserfahrung in der Baubranche seit 1980. Fachkompetenz in den Richtungen: Bau, Architektur, Design, Hausbau.
