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Forschungsbericht: Entwicklung einer zementfreien Injektionstechnologie auf Kalkbasis für historisch wertvolles, gipshaltiges Mauerwerk

Entwicklung einer zementfreien Injektionstechnologie auf Kalkbasis für historisch wertvolles, gipshaltiges Mauerwerk

Abschlussbericht "IngiMa"
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3149
Wolfram Jäger, Thomas Köberle, Angela Eckart, Toralf Burkert, Volker Stoll, Carola Hauschild, Beate Boekhoff
TU Dresden, Fakultät Architektur, Lehrstuhl Tragwerksplanung
2019, 141 S., 117 Abb. u. 11 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Best.-Nr. F 3149 (Kopie des Manuskripts)
ISBN 978-3-7388-0355-6

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Inhaltsverzeichnis [PDF]

Kurzbericht [PDF] deutsche Version
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Inhalt

Zur Ertüchtigung von historischem Mauerwerk werden häufig Injektionen genutzt. In der Vergangenheit kam es durch Injektionen in gipshaltiges Mauerwerk oft zu gravierenden Schäden (teilweise vollständiger Verlust der Originalsubstanz). Dies ist auf die Materialunverträglichkeit von Gips mit zementhaltigen Bindemitteln zurückzuführen (Ettringit- und/ oder Thaumasitbildung). Derartige Schäden können durch geeignetes Material vermieden werden. In dem Projekt wurden Technologien für Injektionen in historisches Mauerwerk entwickelt und am Modellobjekt erprobt. Entsprechend dem Projektziel für den Fall von gipshaltigem Mauerwerk spezielle Injektionsmörtel auf der Basis von α- und ß-Calciumsulfathalbhydrat formuliert. Reiner Luftkalk wird dabei als Füller genutzt um die Festigkeit an das umgebende Originalmaterial anzupassen. Die vorgeschlagenen Formulierungen wurden praktisch erprobt und Hinweise für die Praxis bereitgestellt. Mit den Ergebnissen werden Planern und Baustoffherstellern Möglichkeiten für die statische Sicherung von calciumsulfathaltigen historischen Mauerwerksbauten ohne Schadenspotential zur Verfügung gestellt. In dem Projekt wurden Potenziale für die weitere Entwicklung und die praktische Überführung aufgezeigt.

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Publikationslisten zum Thema:
Historisch, Mauerwerk, Ertüchtigung, Sanierung, Modernisierung, Ausbesserung, Injektion, Gips, Schaden, Bausubstanz, Erhaltung, Original, Verpressung, Material, Zement, Bindemittel, Entwicklung, Technologie, Probe, Erprobung, Modell, Injektionsmörtel, Mörtel, Praxis, Baustoff, Innovationsprogramm Zukunft Bau,

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0-EneMau - Innovative Dämmtechnik zur Reduzierung der Transmissionswärmeverluste im Mauerwerksbau mit dem Ziel der Gewährleistung des 0-Energie-Standards

Wolfram Jäger, Eyas Alkhateeb, Hassan Youssef, Robert Masou
0-EneMau - Innovative Dämmtechnik zur Reduzierung der Transmissionswärmeverluste im Mauerwerksbau mit dem Ziel der Gewährleistung des 0-Energie-Standards
Abschlussbericht, Mai 2017.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3039
2020, 286 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Die Energieeinsparverordnung verschärft kontinuierlich die gesetzlichen Anforderungen an den Wärmeschutz bei Neubauten, was eine Steigerung des Bedarfes an hocheffektiven Dämmsystemen zur Folge hat. Das Projekt untersuchte einen Lösungsansatz für zweischaliges Mauerwerk durch eine neue Dämm- und Verbindungstechnik. Das im Projekt entwickelte Dämmsystem soll die Lücken in bisherigen Dämmsystemen, hinsichtlich der thermischen Anforderungen in Verbindung mit der Geometrie und deren Anwendbarkeit, schließen. Dadurch soll eine Systemverbesserung der Geometrie, Tragfähigkeit, Flexibilität, Lebensdauer und Demontierbarkeit erreicht werden, sowie der 0-Energie-Standard eingehalten werden können. Fokussiert wurden dabei Vakuumpaneele als mittlere Dämmschicht bei zweischaligen Mauerwerkswänden.

Grenzen der Anwendbarkeit von Drahtankern für die Verankerung der Vormauerschale an einer Hintermauerschale aus Kalksandhohlblocksteinen oder Hohlblöcken aus Beton oder Leichtbeton

Ludger Lohaus, Tobias Schack
Grenzen der Anwendbarkeit von Drahtankern für die Verankerung der Vormauerschale an einer Hintermauerschale aus Kalksandhohlblocksteinen oder Hohlblöcken aus Beton oder Leichtbeton
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 3375
2020, 64 S., 43 Abb. u. 19 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

In Deutschland werden bei zweischaligem Mauerwerk zur Verankerung der Vormauerschale an der Hintermauerschale, sofern diese im Dickbettverfahren mit Normalmauermörtel (Fugendicke ca. 12 mm) hergestellt wird, zumeist Drahtanker mit einem Durchmesser von 4 mm verwendet. Bei Kalksand-Vollsteinen und Vollblöcken aus Beton oder Leichtbeton werden in Auszugversuchen regelmäßig Auszugwerte > 1,0 kN bei maximal 1 mm Schlupf erreicht. Geringere Auszugswerte sind dagegen bei Kalksand-Lochsteinen sowie Kalksand-Hohlblocksteinen und bei Hohlblöcken aus Beton oder Leichtbeton festzustellen, je nachdem, wie weit aus der darüber versetzten Steinschicht Löcher über den eingemörtelten Ankern liegen. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, durch entsprechende Versuchsserien die Grenzen der Anwendbarkeit von Drahtankern insbesondere hinsichtlich Lochung und Steinart festzustellen und einen Vorschlag für eine Korrektur bei den Anwendungsgrenzen der Bauart in DIN EN 1996-1-1/NA zu erarbeiten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden gängige Lochanordnungen in Mauersteinen im Spiegelbild zur Normungssituation analysiert sowie vergleichende Versuche zur Zug- und Drucktragfähigkeit von Drahtankern in Abhängigkeit der Steinart, der Lochung und der Positionierung zum Loch durchgeführt.

Christoph Butenweg, Thomas Kubalski, Julia Rosin
Improved seismic design concepts for masonry buildings in Germany
Report WP1: Objectives and basics of linear and nonlinear calculation methods. Report WP2: Selection and definition of representative masonry buildings. Report WP3: Parametric study. Report WP4: Final Report
Bauforschung, Band T 3372
2019, 156 S., partly in German, num. illus. and tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Die Zielstellung des Forschungsprojekts war es die offensichtlich vorhandenen Sicherheitsreserven von modernen unbewehrten Mauerwerksbauten im Rahmen der Anwendung von linearen und nichtlinearen Nachweiskonzepten in den geltenden Normen verfügbar zu machen. Im Projekt wurde ein neuer Verhaltensfaktor erarbeitet, der eine wesentlich bessere Ausnutzung der Tragreserven ermöglicht und ohne Änderungen innerhalb der traditionellen kraftbasierten Berechnung angewendet werden kann, welche für die Ingenieure auch in den kommenden Jahren der Standard bleiben wird. Das vorgeschlagene Konzept steht im Einklang mit dem neuen Entwurf der DIN EN 1998-1-2018.

Faserbewehrtes Kellermauerwerk (FBKM). Textile Bewehrung in der Lagerfuge von gemauerten Kellerwänden zur Erhöhung der Tragfähigkeit gegen Erddruck

Wolfram Jäger, Maik Erler
Faserbewehrtes Kellermauerwerk (FBKM). Textile Bewehrung in der Lagerfuge von gemauerten Kellerwänden zur Erhöhung der Tragfähigkeit gegen Erddruck
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3152
2019, 499 S., 415 Abb. u. 120 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

Der erfolgreiche Nachweis erddruckbelasteter Kellerwände aus Mauerwerk mit geringer Auflast gestaltet sich häufig schwierig. In solchen Fällen muss die Kellerwand den Erddruck auch in horizontaler Richtung abtragen. Da jedoch die Biegetragfähigkeit von unbewehrten Mauerwerk parallel zur Lagerfuge gering ist, steht hier die Möglichkeit der Verwendung einer textilbewehrten Lagerfuge mit Langfasern aus alkaliresistentem Glas oder Carbon. Im Projekt wurden Kohlefasertextile und alkaliresistente Glasfasertextile untersucht. Als Mauersteine kamen unterschiedliche Formate der Steinarten Kalksandstein, Porenbeton und Hochlochziegel zum Einsatz. Es wurde ausschließlich Dünnbettmauerwerk geprüft.

Entwicklung einer zementfreien Injektionstechnologie auf Kalkbasis für historisch wertvolles, gipshaltiges Mauerwerk

Wolfram Jäger, Thomas Köberle, Angela Eckart, Toralf Burkert, Volker Stoll, Carola Hauschild, Beate Boekhoff
Entwicklung einer zementfreien Injektionstechnologie auf Kalkbasis für historisch wertvolles, gipshaltiges Mauerwerk
Abschlussbericht "IngiMa".
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3149
2019, 141 S., 117 Abb. u. 11 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Zur Ertüchtigung von historischem Mauerwerk werden häufig Injektionen genutzt. In der Vergangenheit kam es durch Injektionen in gipshaltiges Mauerwerk oft zu gravierenden Schäden (teilweise vollständiger Verlust der Originalsubstanz). Dies ist auf die Materialunverträglichkeit von Gips mit zementhaltigen Bindemitteln zurückzuführen (Ettringit- und/ oder Thaumasitbildung). Derartige Schäden können durch geeignetes Material vermieden werden. In dem Projekt wurden Technologien für Injektionen in historisches Mauerwerk entwickelt und am Modellobjekt erprobt. Entsprechend dem Projektziel für den Fall von gipshaltigem Mauerwerk spezielle Injektionsmörtel auf der Basis von ?- und ß-Calciumsulfathalbhydrat formuliert. Reiner Luftkalk wird dabei als Füller genutzt um die Festigkeit an das umgebende Originalmaterial anzupassen. Die vorgeschlagenen Formulierungen wurden praktisch erprobt und Hinweise für die Praxis bereitgestellt. Mit den Ergebnissen werden Planern und Baustoffherstellern Möglichkeiten für die statische Sicherung von calciumsulfathaltigen historischen Mauerwerksbauten ohne Schadenspotential zur Verfügung gestellt. In dem Projekt wurden Potenziale für die weitere Entwicklung und die praktische Überführung aufgezeigt.

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