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Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Danksagung

1 Einleitung

1.1 Mineralogische Prozesse in der Baustoffkunde

1.2 Mineralische Baustoffe

2 Mauersteine

2.1 Naturstein

2.2 Mauerziegel

2.3 Lehmsteine

2.4 Kalksandsteine und Porenbeton

3 Bindemittel und Mörtel

3.1 Übersicht über Bindemittel im Mauerwerksbau

3.2 Kalkbasierte Bindemittel und Mörtel

3.3 Gips

3.4 Zement und Portlandzement

3.5 Lehmmörtel

3.6 Bindemittel und Mörtel – Regelwerke

4 Beton

4.1 Was ist Beton?

4.2 Bezugsgrößen bei frischem und erhärtetem Beton

4.3 Die Geschichte des Betons und seine heutige Bedeutung

4.4 Herstellung

4.5 Eigenschaften historische Betone

5 Stampf- und Wellerlehm

5.1 Einleitung

5.2 Stampflehm

5.3 Wellerlehm

6 Anstrich- und Malfarben

6.1 Arten

6.2 Eigenschaften und Anwendung

6.3 Arten von Pigmenten

6.4 Farbanalyse

7 Asbest in Bauprodukten

7.1 Historisches

7.2 Eigenschaften und Anwendung

7.3 Asbestarten

7.4 Identifizierung von Asbest

8 Analysenmethoden

8.1 Begriffe

8.2 Gefügeanalyse von Baustoffen

8.3 Phasenanalyse

8.4 Chemische Analyse

9 Schädigungsprozesse

9.1 Einflussfaktoren und Prozesse

9.2 Porosität in Baustoffen und Feuchtetransport

9.3 Allgemeine Schädigungsprozesse

9.4 Hygrothermische Schädigung – Wölbung von Marmorplatten

9.5 Schädigungsprozesse in Beton

10 Konservierung und Schutzmaßnahmen

10.1 Festigung

10.2 Hydrophobierung

10.3 Schutz vor Graffiti

10.4 Regelwerke

11 Literatur

Stichwortverzeichnis

Rezensionstext

„Das Buch beschreibt die Geschichte der Entstehung (…) dieser Baustoffe, ihre stoffliche Zusammensetzung, mögliche Schädigungsprozesse sowie gängige Analyse- und Instandsetzungsmethoden. (…) Der Autor ist Experte für Beton und zementgebundene Baustoffe und forscht dazu an den Research Insitutes of Sweden (RISE). (…) Der Leitfaden ist übersichtlich gegliedert und wartet in jedem Kapitel mit zahlreichen hilfreichen Abbildungen auf. Die Themenfelder basieren auf dem Aufbaustudiengang ‚Altbauinstandsetzung‘ am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).“ Claudia Hildner in www.baunetzwissen.de 05. Mai 2021

„(…) Das anschaulich bebilderte und mit vielen hilfreichen Diagrammen und Schaubildern ausgestattete Werk ist (…) Lehrbuch (…) und Nachschlagewerk für die Praxis (…).“ Prof. Dr.-Ing. Christoph Duppel, 05. März 2021

Autoreninfo

Dr. Urs Müller studierte Mineralogie an der Universität Karlsruhe und promovierte dort zum Thema Sandsteinverwitterung. Er war wissenschaftlicher Mitarbeiter im Sonderforschungsbereich 315 »Erhalten historisch bedeutsamer Bauwerke« in Karlsruhe und später am Getty Conservation Institute (GCI) in Los Angeles, wo er Materialien von Kulturgütern aus der ganzen Welt untersuchen konnte. 2002 wechselte er zur Fachgruppe »Baustoffe« der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin. Auch hier war er mit materialwissenschaftlichen Untersuchungen für die Denkmalpflege betraut und übernahm Forschungsaufgaben im Bereich Beton und mineralische Bindemittel. Von 2012 bis 2017 forschte Urs Müller am Schwedischen Zement- und Betoninstitut (CBI) im Bereich Bindemittel, Zusatzstoffe und Nachhaltigkeit, seit 2015 als Leiter einer Forschergruppe. 2018 ging CBI in RISE Research Institutes of Sweden auf. Urs Müller ist dort seit 2020 als Leiter einer Fachgruppe für den Bereich Nachhaltigkeit und Beständigkeit von zementgebundenen Baustoffen tätig.

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Achieving the ambitious governmental and societal goals in CO2 reduction needed to mitigate global climate change requires the contribution of all sectors including buildings and the construction industry. Historic and traditional buildings compose a considerable part of the worldwide building stock. Solutions are needed that respect the historic fabric of these buildings and yet contribute to energy efficiency improvements and CO2 reduction. The 4th International Conference on Energy Efficiency in Historic Buildings EEHB 2022 aims to present new research and best practices on a wide range of topics relating to energy efficiency in historic buildings. This year, the focus will be on the role digital technologies can play in improving the energy performance of historic buildings, whilst respecting the principles of conservation. In this context, the aim is to take a closer look at the interfaces between digital building models and the energetic building simulation and the question of the necessary accuracy of both 3D digitisation and energetic or hygrothermal building simulation tools. Both technologies - 3D scans and building simulation - have been available for a long time, but so far there are no automated processes for converting 3D scans into the energetic building simulation. In addition, more research is also needed on the degree of accuracy of the building survey using digital methods in order to represent a historical building accurately.

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Forschungsberichte

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Silke Sous, Thomas Warscheid, Matthias Zöller
Instandsetzung von Schimmelschäden durch Abschottung - Partikeldichtheit von Baustoffen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3173
2019, 69 S., 64 Abb. u. 1 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Bauwesen werden oft Bauteilschichten von Konstruktionen je nach Abdichtungsprinzip unvermeidbar durchfeuchtet, oder unbeabsichtigt nach einem Wasserschaden. Im ersten Fall verhindert die zum Innenraum vorhandene Abschottung negative Folgen für die Innenraumluftqualität. Im zweiten Fall stellt sich die Frage nach einer fachgerechten Instandsetzung. Durch das Forschungsvorhaben wird untersucht, welche Baustoffe das Eindringen von Schimmelsporen von feuchten Bereichen in Innenräume verhindern können. Zunächst wurde eine Umfrage unter etwa 2.300 Sachverständigen durchgeführt, in der nach der Häufigkeit von Schimmelpilzschäden in den letzten zehn Jahren, nach der Lage solcher Schäden und der weiteren Vorgehensweise im Instandsetzungsfall gefragt wurde. In Ergänzung zur Befragung wurden Simulations- und Laboruntersuchungen durchgeführt, um festzustellen, ob und in welchem Ausmaß übliche Baustoffe und Bauteilkonstruktionen für Schimmelpilzsporen und Hyphenfragmente durchlässig sind.

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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
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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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Wolfgang Breit, Eva-Maria Ladner
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Parkhäuser und Industriefußböden werden oft kostengünstig aus Stahlbeton hergestellt. Sowohl in Parkhäusern als auch bei Industrieböden werden gefugte und fugenlose Konstruktionen gewählt. Zur Erhöhung und Sicherstellung der Dauerhaftigkeit der Konstruktion und des Verschleißwiderstandes werden die Oberflächen meistens mit Oberflächenschutzsystemen beschichtet. Bei befahrenen Flächen ergeben sich jedoch trotz Fugen regelmäßig erhebliche Schäden, wenn es nach unplanmäßigen Rissbildungen zu Rissflankenabbrüchen durch Überfahrungen kommt. Das aktuell gültige Prüfverfahren zur Rissüberbrückungsfähigkeit von Beschichtungssystemen erfasst die tatsächliche Beanspruchung derartiger Oberflächenschutzsystemen in Parkbauten nicht ausreichend realitätsnah. Daher bestand der Bedarf nach praxisnäheren Prüfsimulationen.

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Susanne Veser, Jörg Londong
EVaSENS - Einsatz von Vakuum-Inlinern im Bestand. Integration von Unterdruck-Sanitärtechnik im bestehenden Gebäude zur Etablierung von NASS-Systemen
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Für die Anwendung von Neuartigen Sanitärsystemen ist es notwendig, Grau- und Schwarzwasser direkt am Entstehungsort getrennt zu erfassen und abzuleiten. Schwarzwasser wurde als wichtige Nährstoffressource identifiziert. Grauwasser lässt sich einfacher reinigen und wiederverwenden als gemischtes Abwasser. Die technische und ökonomische Möglichkeit, vorhandene Rohrleitungssysteme nachträglich für die Bedürfnisse Neuartiger Sanitärsysteme umzurüsten ist jedoch fraglich. Beide Forschungsfragen wurden in diesem Forschungsprojekt bearbeitet, indem ein neues Inliner-System mit Doppel-Inversionen und zwei Liner-Querschnitten unterschiedlicher Größe für Grau- und Schwarzwasser auf seine Praxistauglichkeit geprüft wurde.

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F. Schmidt-Döhl, L. Franke, C. Jehn
Nachträgliche Alkaliaufnahme der Betondecken von Verkehrswegen und der Prüfkörper in Performance-Tests infolge von Taumittel-Beaufschlagung. Abschlussbericht
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Im Straßenbau besteht durch ein hohes Verkehrsaufkommen die Forderung nach dauerhaften Fahrbahndecken, die einer hohen Belastung standhalten. Fahrbahndecken aus Beton sind hierbei gegenüber Asphaltdecken im Vorteil. Zudem gewährleistet die Helligkeit der Betone eine erhöhte Verkehrssicherheit. Jedoch gibt es auch Nachteile, die dieser Baustoff mit sich bringt und die in Form von Schäden und damit verbundenen Kosten manchmal erst nach Jahren ans Licht gelangen. Der in den Medien in diesem Zusammenhang verwendete Begriff ?Betonkrebs? bezeichnet Schäden auf Grund einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR). In Deutschland stehen 350 km Autobahnfahrbahn unter Verdacht an dieser ?Krankheit? zu leiden. Betonfahrbahndecken sind Bedingungen ausgesetzt, die eine schädigende AKR begünstigen: Feuchteeinwirkung, Zufuhr von Alkalien durch Streusalze im Winter sowie große lastabhängige Beanspruchungen. In Performance-Prüfungen konnte durch Alkalizufuhr von außen die schädigende Wirkung von Natriumsalzen gezeigt werden. Alkalien in Betonen reagieren unter bestimmten Voraussetzungen mit reaktionsfähiger Kieselsäure aus der Gesteinskörnung zu einem Gel, welches sich unter Volumenzunahme bildet und so zu erheblichen Schäden in Bauwerken führt (Alkali-Kieselsäure-Reaktion). Bereits seit 1974 existiert in Deutschland eine Richtlinie zur Vermeidung solcher Schäden. Trotz dieser Vorkehrungen stellt die Alkali-Kieselsäure-Reaktion gerade im Betonstraßenbau ein Problem dar, denn durch Streusalze werden im Winter von außen zusätzliche Alkalien zugeführt. Die dynamische Beanspruchung der Fahrbahndecken erzeugt außerdem Pumpeffekte und dadurch beschleunigte Transportprozesse im Inneren des Betons. Ziel des Forschungsprojektes ist es, die Anreicherung des Alkaligehaltes im Bindemittel der Betone infolge von Taumittel-Beaufschlagung zu ermitteln. Dazu werden Bohrkerne aus alkaligeschädigten Betonfahrbahnen entnommen und untersucht. Mit einem neu entwickelten Analyseverfahren wird das Na2O-Äquivalent des Bindemittels in verschiedenen Tiefen der

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Zeitschriftenartikel

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Twelmeier, Heiko
Der Zahn der Zeit. Instandsetzung von Fugenmörtel, Teil 2
Bauen im Bestand B + B, 2023

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Wach, Alexandra
Die Porta Nigra: Ein Relikt römischer Pracht
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Brinkmann, Ulrich
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Lepp, Laszlo; Peper, Søren
Verbraucht wie berechnet. Sanierung mit Passivhauskomponenten
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Wolf, Ulrich
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