DE2425586A1

DE2425586A1 - Arbeitsverfahren und anordnung von dipolen od. dgl. zur sanierung naessegefaehrdeter bauwerke

Info

Publication number: DE2425586A1
Application number: DE19742425586
Authority: DE
Inventors: Fritz Juergen Dipl Ing Braun; Hermann Niendorf; Gerhard Prof Dr Poppei
Original assignee: K IND HALLE MITTE VEB
Current assignee: K IND HALLE MITTE VEB
Priority date: 1973-07-06
Filing date: 1974-05-27
Publication date: 1975-03-13
Also published as: AT367827B; ATA438074A; FR2236061A1; BE817237A; FR2236061B3

Description

Anmelder:

Professor Dr· Gerhard Poppei, 402 Halle (Saale) 24 Wismar, Bad Wendorf B.-Scheel-Str. 15

Fritz Jürgen Braun

DipU-Ing·

53 Weimar

Zum Wilden Graben

Hermann Niendorf 402 Halle (Saale) Margueritenweg 21

Bevollmächtigter Vertreter:

Hermann Niendorf 402 Halle (saale) Margueritenweg 21

Arbeitsverfahren und Anordnung von Dipolen od. dgl· zur Sanierung nässegefährdeter Bauwerke

Die Erfindung betrifft, ein Arbeitsverfahren und eine Anordnung von Dipolen Qd* dgl· elektrischer Leiter zur Sa» nierung nässegefährdeter Bauwerke, vorzugsweise mit dicken Wänden, um den in den Bauwerken von unten nach oben aufsteigenden Wasserstrom zu unterbinden, damit die betroffenen Bauwerke auf natürlichem Wege austrocknen·

Die Wirkung von in einem nässegefährdeten Mauerwerk aus» gebildeten elektrischen Feldern auf den Flüssigkeitsstrom ist so stark, daß eine sichere Ausschaltung dieser Felder, wenn sie gelingt, eine wirksame Schwäohung des Wasseraufstieges in dem Mauerwerk herbeiführt« Die Dyna- ' mik des Wassertransportes wird dadurch entscheidend beeinflußt, indem oben mehr Wasser abdunstet, als von unten her nachgefordert wird, was. sich als Aufhebung der Mas·· senbilanz der transportierten Flüssigkeitsmengen aus« drückt·

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Ein derart behandeltes Mauerwerk kann - bezogen auf die Zeiteinheit - oben eine größere Wassermenge durch Verdunstung an die Außenluft abgeben, als in derselben Zeiteinheit aus dem Grundwasser aufgenommen wird, so daß das durchfeuchtete Mauerwerk auf natürlichem Wege austrocknet«

Sämtliche bis jetzt angewendeten sogenannten ⁿ elektroosmotischen^Ä Verfahren zur Bauwerkstrockenlegung basieren deshalb grundsätzlich auf dem Prinzip der Ausschaltung der in dem. Mauerwerk ausgebildeten elektrischen Felder bzw· auf dem Aufbau von elektrischen Gegenfeldern·

Allen diesen bekannten Verfahren und Anordnungen haftet aber im Prinzip die gleiche Schwäche an, daß die Elektroden in daa Mauerwerk immer nach einem bestimmten Anordnungsschema eingebracht werden, indem beispielsweise eine Vielzahl -elektrischer Leiter aus verschiedenen Metallen unterschiedlichem Potentials der elektrochemischen Spannungsreihe in zwei Ebenen (sogenannten Sperrebenen) etwa parallel über- und untereinanderliegend angeordnet und elektrisch leitend verbunden werden· Auf die tatsächliche räumliche, d· h· in drei Dimensionen des Baumes unterschiedliche Verteilung der in der Mauer ausgebildeten elektrischen Felder wird dabei bekanntlich keine Rücksicht genommen·

Durch diesen Schematismus der Anordnung wird in der Hegel das Gebiet aaximaler Feldstärkegradienten in den nässegefärdeten Bauwerken nicht-erfaßt, und die Beeinflussung des vertikalen Flüssigkeitstransportes erfolgt rein zufallsbedingt· line sichere Aussage über die erreichbare Sperrwirkung derartiger Maßnahmen ist daher - besonders bei dickwandigen Bauwerken - nach bekannten Verfahren und Anordnungen bisher nicht möglich·

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Demgegenüber bezweckt die Erfindung die Beseitigung des vorstehend beschriebenen Hauptmangels aller bisher angewendeten sogenannten elektroosmotischen Sperrverfahren·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Dipole oder elektrische Leiter so in nässegefährdeten Bauwerken zu installieren, daß mit Sicherheit auoh die Bereiohe maximaler Feldstärkegradienten von den in die Bauwerke eingebrachten Dipolen erfaßt werden, so daß eine zielgerichtete, maximal abschwächende Beeinflussung der vertikalen Flussigkeitstransporte in nässegefährdeten Bauwerken erreicht wird·

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in den trockenzulegenden, beispielsweise diokwandigen, Bauwerken mit räumlich variablen elektrischen Potentialen ihrer wasserführenden Bereiohe zuerst die Bereiohe mit unterschiedlichen Ladungsträgerkonzentrationen und dann das Plateau des elektrischen Potentials meßteohnisoh ermittelt werden, indem z· B* die Höhe und räumliohe Verteilung dieser elektrischen Potentiale sowie die jeweilige Wandioke gemessen wird·

Danach erfolgt dann die Feststellung der tatsächlichen räumlichen Lage und Struktur der in den Bauwerken ausgebildeten elektrischen Felder, indem sie z· B· in entsprechende maßstabsgerechte Zeichnungen oder Skizzen eingetragen oder die Bauwerke selbst mit entsprechenden Markierungen u· dgl·, versehen werden· Dann wird die Verteilung der Dipole auf die Querschnitte der zu sanierenden Bauwerke oder Wände vorgenommen· Dabei richten sich erfindungsgemäß die Menge, die Lage und die Verteilung der vorzugsweise stabförmigen, mit Korrosionssohutzüberzügen versehenen Dipole nach diesen vorstehend beschriebenen Meßergebnissen.

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Das geschieht, indem nunmehr die elektrisch nicht miteinander in Verbindung stehenden Dipole, unterschiedlich in Masse und räumlicher Anordnung bzw. Konzentration, beispielsweise mit unterschiedlichen Längen und unterschiedlichen Abständen der Dipole voneinander, entsprechend der tatsächlichen räumlichen Struktur und Konzentration der in den Bauwerken ausgebildeten elektrischen Felder, in den wasserführenden Bereichen der nässegefährdeten Bauwerke angeordnet werden· Die Anordnung und Massenverteilung der Dipole erfolgt also auf der Grundlage von Berechnungen, die auf exakten Meßargebnissen basieren, so daß mit Sicherheit die Bereiche maximaler FeIdstärkegradienten von den eingebrachten Dipolen derart durchsetzt werden, daB die in den Dipolen enthaltenen freien elektrischen Ladungen an die Stellen maximaler Ladungsträgerkonzentration der Bauwerke gelangen»

In diese Berechnungen fließen solche Meßsergebnisse ein, wie Aussagen über die Tertikaikomponenten der in den Bauwerken ausgebildeten elektrischen Felder und über das Wasseraufkommen in den nässegefährdeten Bereiohen· Die so ermittelten physikalischen Kenngrößen werden zur Berechnung des optimalen Material-Einsatz-Quotienten mit exakten Angaben über Masse, chemische Zusammensetzung und räumliche Verteilung des Dipolmaterials, bezogen auf die Volumeneinheit der vom Wasser durchsetzten Bauwerke und auf die in der Horizontalebene gelegene Flächeneinheit der vom vertikalen Wasseraufstieg durchsetzten Bauoder Mauerwerk-Querschnitte verwendet· Die Optimierung der Massen- und räumlichen Konzentration der Dipole in den Bauwerken erfolgt rechnerisch nach einem Produkt, das aus dem erforderlichen Mindesteinsatz an Dipolen für das festgestellte Plateaupotential und dem Quotienten aus dem Spitzen- und Plateaupotential gebildet wird·

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Dabei ist zu beachten,-daß die Dipole die Terrainebene durchsetzen und in die dickwandigen Bauwerke, ausgehend von deren sich gegenüberliegenden Begrenzungsf läohen, jeweils mindestens bia zur Mauermitte hin, sohrag von oben nach unten gerichtet, installiert sind· Die vertikale Projektion der Länge der Dipole muß dabei mindestens 1,2 Meter betragen, und es müssen mindestens vier Dipole von dieser Länge je Quadratmeter Bauwerksquerschnitt - gemessen in Terrainhöhe - vorgesehen sein· Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung der Dipole werden die Konzentrationsgebiete der elektrischen Ladungsträger in den nässegefährdeten Bauwerken, als Quellen der elektrischen Felder und Mitverursacher des vertikalen Wassertransportes, ausgeschaltet, also unwirksam gemacht, so daß jetzt auoh dickwandige nässegefährdete Bauwerke mit räumlioh sehr variablen elektrischen Potentialen ihrer wasserführenden Bereiche erfolgreich trockengelegt werden, können·

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden·

Zur Festlegung der in das nässegefährdete Mauerwerk einzubringenden Dipole wird zuerst die Höhe und die räumliche Verteilung des elektrischen Potentials in den durchfeuchteten Bereichen gemessen· Dann wird das Plateau/O des elektrischen Potentials /in diesem Bereich des Mauerwerkes bestimmt· Anschließend erfolgt die Bestimmung der oberen Verdunstungsgrenze und das Herausfinden der Lage des maximalen Potentials· An den Stellen erhöhten elektrischen Potentialay⁷.

JC

im Mauerwerk wird dann der Materialeinsatz M vor-

zugsweise durch Verminderung der gegenseitigen Dipolabstände nach der Einsatzvorschrift,

proportional erhöht·

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Je holier das Potential/^ desto dichter muß die Folge η der Dipole sein»

für diese Anordnung der Dipole im nässegefährdeten Be» reich des Mauerwerks gilt folgende Einsatzvorsohrift

1· Jeder Dipol muß die Terrainebene durchsetzen·

2· Die vertikale Projektion der Länge der Dipole muß mindestens 1,2 Meter sein.· Dabei dürfen die Dipole höchstens einen Abstand von 0,5 Meter voneinander haben·

3· Die Einsatzmenge des Dipolmaterials soll mindestens 1H_Q » 4,2 Kg, bezogen auf den Quadratmeter Mauerquersohnittsflache, gemessen in Terrainhöhe, betragen·

4· Bei längeren Dipolen darf der Abstand benachbarter Dipole höchstens das 0,4-faohe der auf die Lotrechte projizlerten Länge der Dipole sein·

Grundsätzlich ist zu beaohten:

- Ss darf kein, horizontales zusammenhängendes Areal von A Z 0,5 m geben, das nicht von mindestens einem Dipol durchsetzt ist·

- Da wo die gemessenen elektrischen Potential-Differenzen ihre Maxima haben, muß also jede horizontale Fläche A » ·· m mindestens von einem Dipol durchsetzt sein·

- Bei dickem Mauerwerk müssen bei konstantem Materialeinaatz die Dipole länger und ihr Abstand kann größer sein·

- Ist das elektrische Potential höher, muß auch der Materialeinsatz (Anzahl der Dipole pro Flächeneinheit) proportional erhöht werden·

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Claims

Patentanspruch

( 1 .^Arbeitsverfahren zur Sanierung nässegefährdeter, vorzugsweise dickwandiger Bauwerke mit räumlich variablen elektrischen Potentialen ihrer wasserführenden Bereiche, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Bereiche mit unterschiedlichen Ladungsträgerkonzentrationen und dann das Plateau der elektrischen Potentiale meBteohnisch ermittelt werden, wonach die tatsächliche räumliche Lage und Struktur der in den Bauwerken ausgebildeten elektrischen Felder festgestellt wird und dann die Verteilung der Dipole od· dgl· auf die Querschnitte der zu sanierenden Bauwerke, beispielsweise Mauerwerke, vorgenommen wird·

2· Anordnung zur Durchführung des Ye rf öhr ens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dipole od· dgl· im Verhältnis der ermittelten tatsäohliohen räumlichen Struktur der unterschiedlich ausgebildeten elektrischen Felder in den Bauwerken räumlich unterschiedlich und in ihrer Masse sowie räumlichen Konzentration optimiert, beispielsweise mit variierenden Abmessungen und gegenseitigen Abständen, installiert sind·

3· Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Optimierung der Massen- und räumlichen Konzentration der Dipole in den Bauwerken rechnerisch nach einem Produkt aus erforderliohem Mindesteinsatz an Dipolen für das festgestellte Plateaupotential und einem Quo* tienten, der aus dem Spitzen- und Plateaupotemtial gebildet wird*

4· Anordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dipole die Terrainebene durohsetzen und in die vorzugsweise dickwandigen Bauwerke, ausge-

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hend von deren sich gegenüberliegenden Begrenzungsflachen, jeweils mindestens bis zur Mauermitte hin, schräg von oben nach unten gerichtet» installiert sind und, die vertikale Projektion der Länge der Dipole mindestens 1,2 Meter beträgt, wobei mindestens vier Dipole von dieser Länge je Quadratmeter Mauer-■werkquerschnitt, in Terrainhöhe gemessen, vorgesehen sind·

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