Alkalität von Fugmörtel im Fachwerk

[Sven Teske | KS Dahme-Spreewald]

Ahoi,

kennt jemand eine Untersuchung über die Auswirkung der Alkalität eines zementhaltigen Fugmörtels auf das schützende saure Mileu eines Eichefachwerks ?

Viele Grüße, Sven.

[salinodg]

Moin,

kenne zwar keine entsprechende Untersuchung, aber man sollte wohl von folgendem ausgehen:
Das Problem der Alkalität der Fuge vs. saurem Milieu der Balken ist m.E. zu vernachlässigen, da.
- einerseits vom Holz keine genügend starken Säuren im flüssigen Zustand gebildet werden können, und
- andererseits ein abgebundener Zement keine Laugen bildet.

Hier finden demnach auch keine chemischen Reaktionen statt. Ansonsten hätte man das Problem auch bei einem Kalkmörtel, der ebenfalls hoch-alkalisch ist.

Das Problem liegt wohl eher darin, daß bei einer Zementfuge sich an den Balkenflanken Feuchtigkeit bilden kann, die nicht entweichen kann, und es deshalb zu Holzschädigungen kommen kann.

Liebe Grüße

[Ralf Femmer | KS Freiberg]

Hi Bernd,
warum sollte bei einem Zementmörtel mit einer Feuchtigkeitsbildung eher zu rechenen sein, als bei einem anderen Mörtel?
Ich kenne zwar auch keine entsprechende Untersuchungen, aber ich meine mal gelernt zu haben, das zementhaltige Baustoffe nicht mit Holz im dierekten Kontakt stehen sollen, da aufgrund der Alkalität das Holz zersetzt wird. Das ist ein Schadensbild, das man ja auch immer mal wieder vorfindet. Im Zusammenhang mit Kalkmörtel habe ich das noch nicht gehört.
fg
Ralf

[Sven Teske | KS Dahme-Spreewald]

Hallo Bernd,

zementgebundene Baustoffe sind stark alkalisch. Diesen Umstand macht man sich ja auch im Stahlbetonbau zu nutze - als Korrosionsschutz für die Bewehrung. Der ph-wert liegt etwa bei 13 (!) und nimmt von außen nach innen (bei einer Außenwand) durch eine Reaktion (Karbonatisierung) mit Kohlendioxid der Luft, je nach Zementgehalt des Baustoffs, ab (sog. Karbonatisierungsgrenze).

Es gilt die Faustformel : Bei einem B25 verschiebt sich die Karbonatisierungsgrenze in 10 Jahren um 1 cm nach innen. Hieraus läßt sich im übrigen hervorragend ableiten, welcher Sanierungsaufwand von Stahlbetonbauten in den nächsten Jahren entstehen wird.....

Aber zurück zum Fachwerk. Bei einer Alkalität mit einem ph-wert 13 kann ich mir durchaus vorstellen, dass bei einem Sichtfachwerk durch Bewitterung Laugen entstehen können.

Fragen über Fragen.....


Viele Grüße Sven.

[Stefan Haar]

... es gibt da noch den Aspekt der Gleichgewichtsfeuchte. Dieser ist meiner Auffassung nach deutlich höher zu bewerten als der PH-Wert.

Lehm hat eine niedrigere Gleichgewichtsfeuchte als Holz - und wirkt daher konservierend (sofern der Lehm anstehende Feuchtigkeit an die Umgebungsluft abgeben kann).

Zementgebundene Baustoffe haben eine höhere Gleichgewichtsfeuchte als Holz und begünstigen dadurch im direkten Holzkontakt die Entwicklungsmöglichkeiten von holzzerstörenden Pilzen tierischen Schädlingen.

Kalkmörtel liegt relativ neutral dazwischen.

Die genauen Werte müsste ich erst noch suchen.

Die Auswirkungen des Härtegrades von Mörteln im Fachwerkbereich lassen wir an dieser Stelle mal außen vor.

Gruß Stefan

[salinodg]

Danke Stefan für diese zusätzlichen Erklärungen.

Zusätzlicher Exkurs:

Bei zement-gebundenen Mörteln geht durch den Prozess der Carbonatisierung die Alkalität verloren (auch die des Porenwassers). Bei Zement ist die Carbonatisierung unumkehrbar (Brennen oberhalb der Sintergrenze). Nach der Hydration finden keine chemischen Reaktionen mehr statt und Zement-Mörtel ist auch (bedingt) säurefest.

Bei Kalk kann durch erneutes Brennen der Kalkkreislauf wieder in Gang gesetzt werden. Kalk ist auch nicht säureresistent. Durch "sauren Regen" entsteht z.B. aus Kalk (Karbonat) dann Gips.

Wie Stefan schon richtig geschrieben hat, entstehen Holzschäden i.V. mit Zementmörtel als Folge von Feuchte, die aufgrund mangelnder kapillarer Leitfähigkeit nicht abgeführt werden kann - was aber bei Lehm und Kalkmörtel gegeben ist.

Im Extremfall ließe sich für Kalk die Ausgangsfrage quasi umkehren, nach dem Motto: "Was schützt den Mörtel vor der Eiche?"

Liebe Grüße

[Stefan Haar]

@salinodg:
... kleine Korrektur erforderlich

Die Gleichgewichtsfeuchte bezeichnet den Feuchtegehalt verschiedener Baustoffe unter gleichen Rahmenbedingungen.

Zement hat eine höhere Gleichgewichtsfeuchte als Holz, d.h. das Holz wird durch den direkten Kontakt mit zementgebundenen Baustoffen feuchter sein, als wenn es frei für sich alleine steht.

Im direkten Kontakt mit Lehm wird der Lehm immer versuchen das Holz weiter herunterzutrocknen, als es möglich wäre, wenn das Holz für sich alleine stünde - daher der konservierende Charakter.

Die kapillare Leitfähigkeit ist sicher auch ein ganz wichtiger Aspekt, aber in diesem Zusammenhang unter anderen Gesichtspunkten zu sehen.

[salinodg]

@Stefan,

danke noch mal für die korrigierenden Anmerkungen. Ich hatte Dich zwar schon in diese Richtung verstanden, wollte aber durch den 2. Aspekt innerhalb dieser Multi-Kausalität verdeutlichen, daß die Alkalität eines Mörtels hier keine Rolle spielt (zumindest keine mir bekannte), sondern in erster Linie davon unabhängige Feuchte-Probleme.

@Ralf
Zement- und Kalkmörtel haben ähnliche hohe ph-Werte (ca. 12). Insofern müßten auch bei einem Kalkmörtel die gleichen Schadbilder auftreten - was jedoch nicht der Fall ist.

Der Unterschied liegt demnach nicht in der Alkalität, sondern in der hydrophoben Eigenschaft des Zement-Mörtels. Eine schädigende Wirkung auf das Holz durch Alkalität kann m.E. nur temporär (und minimal) erfolgen - in der noch feuchten Anfangsphase vor Einsetzen der Carbonatisierung und Abbindung (Hydration).

Liebe Grüße