Academic thesis
| Kerstin Frischke: | Die Möglichkeit zur Haftverbesserung mineralischer Mörtel auf hydrophoben Oberflächen durch eine modifizierte Schlämme als Haftvermittler. | back |
| Language: | Original - Translation | |
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| Abstract: | An historischen Objekten mit einer hydrophoben Oberflächen besteht die Problematik einen mineralischen Mörtel antragen zu können. Daraus resultierend wurde in der folgenden Arbeit der Versuch unternommen eine modifizierte Schlämme als Haftvermittler zwischen hydrophober Oberfläche und mineralischen Mörtel einzusetzen. Im Zusammenhang mit der Hubertuskapelle, welche eine hydrophobe Eigenschaft am Außenrelief aufweist, wurde die Schlämme mit unterschiedlichen nichtionischen Tensiden modifiziert. An hydrophoben, sowie hydrophilen Probeplatten aus Schilfsandstein wurde die Schlämme und der Mörtel aufgebracht. An diesen Probekörper wurde eine Haftzugmessung durchgeführt. Ebenso wie ein Frost-Tau-Wechsel, bei welchen eine Überprüfung der Haftzugfestigkeit vor und nach dem Frost-Tau-Wechsel erfolgte. Aus diesen Messungen resultierend konnten höhere Haftzugfestigkeiten auf der hydrophoben Oberfläche festgestellt werden, sowie eine Erhöhung dieser durch den Frost-Tau-Wechsel. Ebenso konnte eine Beeinflussung der Tenside auf die Carbonatisierung des Kalkes beobachtet werden, welche anhand einer Anfärbung mit Phenolphthalein erfolgte. |
| Keywords: | hydrophobe Oberfläche, Schlämme, Tenside, Hubertuskapelle Sehlde |
| Table of contents: | Inhaltsverzeichnis Vorwort Danksagung Einleitung 9 Teil A theoretische Grundlagen 1 Restauratorische Problemstellung am Objekt 10 1.1 Schadensbilder und Beispiele geschädigter hydrophoben Oberflächen 13 1.1.1 Kirche Groß Düngen 13 1.1.1.1 Restaureirungsgeschichte 14 1.1.1.2 Folgeschäden 16 1.1.2 Hubertuskapelle in Sehlde 18 1.1.2.1.1 Restaureirungsgeschichte 22 1.1.2.1.2 Vorhandene Schäden 23 1.1.2.1.3 Mögliche Behandlung der Oberfläche 26 2 Grenzflächen und deren Eigenschaften 28 2.1 Benetzung 28 2.1.1 Kontakt- oder Randwinkel 29 2.1.1.1 Messung des Kontaktwinkels 30 2.1.1.1.1 Statische Kontaktwinkel 30 2.1.1.1.2 Dynamischer Kontaktwinkel 31 2.1.1.1.2.1 Fortschreitwinkel 32 2.1.1.1.2.2 Rückzugwinkel 33 3 Hydrophobe Oberflächen 34 3.1 Definition von Hydrophobie 34 3.2 Nachweismöglichkeiten von Hydrophobie 34 3.2.1 Tropfentest 35 4 Definition von Tensiden und deren Eigenschaften 36 4.1 Klassifizierung der Tenside 38 4.1.1 Ionische Tenside 39 4.1.2 Amphotere Tenside 39 4.1.3 Nichtionische Tenside 40 4.1.3.1 Ethoxylierung 40 4.1.3.2 Guerbet-Reaktion 41 4.2 Tenside in der Restaurierung 41 Teil B Vorversuche 5 Auswahl der Tenside 44 5.1 Chemische Eigenschaften der Tenside 44 5.2 Herstellung der Konzentrationsreihe 46 5.3 pH-Werte und elektrische Leitfähigkeit der Konzentrationreihe 51 5.3.1 pH-Wertmessung 51 5.3.2 elektrische Leitfähigkeit 52 5.4 Bestimmung der Wirkungsweise von den Tensiden auf einer hydrophoben Oberflächen 53 6 Materialauswahl 55 6.1 Schlämmenentwicklung 56 6.2 Putzherstellung 57 6.3 Herstellung der Probekörper 58 6.3.1 Steinmaterial 58 7 Verträglichkeit der Tenside mit der Kalk 59 7.1 mikroskopische Beurteilung der durch Tenside modifizierten Schlämmen 59 8 Biologische Abbaubarkeit von Tensiden 61 8.1 Versuchsreihen 62 8.1.1 Auswertung 62 8.1.2 ATP-Messung 66 9 Auswertung der Vorversuche 67 Teil C Haftungseigenschaften der modifizierter Schlämmen auf hydrophoben Oberflächen 10 Präparation der Probeköper 69 10.1 Antragseigenschaften von Schlämme und Mörtel 70 10.2 Lagerung der Probekörper 73 11 Ermittlung der Haftungseigenschaften 74 11.1 Bestimmung der Haftzugfestigkeit in Anlehnung an die DIN 18555 Teil 6 74 11.2 Frost-Tau-Wechsel 75 11.2.1 Haftzugmessung vor und nach dem Frost-Tau-Wechsel 76 11.3 mikroskopische Untersuchung des Verbundgefüges 76 12 Ergebnisse 78 12.1 Haftzugmessung in Anlehnung an die DIN 18555 Teil6 78 12.1.1 Beurteilung der Bruchfläche 80 12.2 Frost-Tau-Wechsel 82 12.2.1 Überprüfung der Hydrophobie 85 12.2.2 Haftungseigenschaften vor und nach Frost-Tau-Wechsel 86 12.2.3 Charakterisierung der Abrissfläche 89 12.3 Prüfung der Carbonatisierung 90 12.4 Auswertung der Dünnschliffe 94 12.5 Zusammenfassung der Ergebnisse 96 13 Ausblick 99 Literaturverzeichnis 101 Quellenverzeichnis 105 Internetquellen 106 Abbildungsverzeichnis 107 Tabellenverzeichnis 110 verwendete Geräte 111 Anhang 112 A.I Fotodokumentation A.II Tabellen A.III Daten- und Sicherheitsblätter |
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