Um das Korrosionspotenzial der Stahlträger an den Kappendecken im Kölner Dom abzuschätzen, wurden an den Auflager-Gesteinen Feuchtemessungen durchgeführt. Eingesetzt wurde hierfür das Wenner-Verfahren.
Die begehbaren Preußischen Kappendecken im Dachstuhl des Kölner Doms liegen oberhalb der Gewölbe der Chorkapellen, des Chorumgangs und der östlichen Querhausseitenschiffe. Sie wurden in den Jahren 1882 bis 1884 zum Schutze vor Feuchtigkeit erbaut und befinden sich zwischen den mittelalterlichen Gewölben und den Stahldachkonstruktionen, die im 19. Jahrhundert errichtet worden sind . Einige Stahlträger der Kappendecken weisen enorme Schäden auf, die der Dombauhütte schon seit einiger Zeit bekannt Material sind . Daher sollte eine ausführliche Kartierung durchgeführt und dabei insbesondere die Korrosion der Stahlträger im Auflagerbereich untersucht werden. Die Feuchtigkeit spielt in einem Bauwerk eine zentrale Rolle für dessen Dauerhaftigkeit. Im Fall der Kappendecken können sowohl die Luftfeuchtigkeit als auch die am Auflager über den Stein an den Stahl transportierte Feuchtigkeit die Korrosion von Stahlen auslosen. Ziel der nachfolgend dargestellten Untersuchung war es, den Grad der Korrosionsgefährdung durch die Feuchtigkeit in den Auflagergesteinen abzuschätzen. Gewählt wurde hierfür eine Methode, mit der man Stein-Widerstände im Labor unter verschiedenen Sättigungsgraden bestimmen und somit eine Feuchte- Widerstands-Beziehung ermitteln kann (Archie-Gleichung). Der Vergleich der bereits kartierten Korrosionserscheinungen mit den gemessenen Feuchtigkeitsverhältnissen im Gestein erlaubt es dann, die Korrosionsgefährdung in den verschiedenen Bereichen einzuschätzen.
Widerstand der Auflagergesteine mit Wenner-Verfahren ermittelt
Für die Laborversuche hat die Dombauhütte baugleiche Steine zur Verfügung gestellt, die am häufigsten als Auflagersteine der Kappendecken am Kölner Dom verwendet wurden: Drachenfelser Trachyt, Weiberner Tuff und Ziegelsteine. Untersucht wurden die Sättigungsgrade der Gesteine, um bei den Messungen an den Auflagern die Feuchtigkeitsbelastung bestimmen zu können. Bei den Messungen konzentrierte man sich auf die Wandbereiche der Außenwandauflager von Widerlagerschienen und Unterzügen, da dort, nach einer ersten Auswertung der Schadenskartierungen, die größten Korrosionsschaden vorhanden waren. Um die Feuchtigkeit von porösen Stoffen zu bestimmen, ist das Wenner-Verfahren eines von wenigen etablierten Verfahren, das anhand der gemessenen spezifischen Widerstande von Bauwerken und der im Labor bestimmten Wassersättigungskurven Aussagen über die Materialeigenschaften ermöglicht (nähere Angaben zum Wenner-Verfahren finden Abonnenten im Originalartikel). Die Archie-Gleichung wird für die Korrelation von spezifischen elektrischen Widerständen mit Sättigungsgraden angewendet. Um die Sättigungs-Widerstandsbeziehung zu ermitteln, wurde der spezifische Widerstand an Gesteinen mit bestimmten Geometrien und definierten Sättigungsgraden im Labor gemessen. So hat sich Punkt für Punkt der Zusammenhang zwischen Sättigungsgrad und korrespondierendem Widerstand ergeben. Mithilfe der Archie-Gleichung lassen sich die weiteren Parameter aufeinander abstimmen, die für das Erstellen einer Sättigungs-Widerstandsbeziehung notwendig sind.
Dieser Beitrag ist Teil eines Artikels aus B+B BAUEN IM BESTAND , Ausgabe 1-2015.
Autoren: Amir Asgharzadeh, Michael Bastgen, Michael Raupach und Peter Füssenich
Sie möchten erfahren, wie der Beitrag weiter geht? Als Abonnent haben Sie vollen Zugriff auf das BauenimBestand24.de- Fachbeiträge-Archiv . Neben diesem Beitrag stehen Ihnen dort über 2.000 Fachartikel aus der B+B BAUEN IM BESTAND sowie fünf weiteren Fachzeitschriften zur Verfügung.
Weitere Informationen zum Abo