Ein hydraulisches Bindemittel des 19. Jahrhunderts wird derzeit neu entdeckt. Aufgrund seines interessanten Eigenschaftsprofils ist Romanzement nicht nur für die Sanierung und Restaurierung von Fassaden aus Romanzement prädestiniert, sondern er bietet wegen seiner ausgeprägten Kapillaraktivität auch Lösungen für andere Anwendungsfelder.
Im Umgang mit historischer Architektur haben wir es heute mit einer Vielzahl unterschiedlicher hydraulischer Mörtelbinder zu tun, die in kurzer Zeitabfolge oder auch zeitgleich zum Einsatz gekommen sind. Zum einen Teil sind sie heute außer Gebrauch gekommen, zum anderen sind sie zwar unter gleichem Namen, aber in vom historischen Material abweichender, durch moderne Normen geregelter Zusammensetzung in Verwendung.
Der Begriff „Zement“ löst in weiten Kreisen der Restaurierung Unbehagen aus, weil damit hohe Festigkeit, geringe Dampfdiffusion und Wasserabsorption sowie zusätzlicher Salzeintrag in das historische Objekt assoziiert werden – lauter Eigenschaften also, die auf Inkompatibilität mit den meisten historischen Baustoffen schließen lassen. Der Begriff „Zement“ im Sinne des 19. Jahrhunderts beinhaltete aber auch die niedriger gebrannten Naturzemente, die als Romanzemente bezeichnet werden. Ihr Eigenschaftsprofil ist kaum bekannt, obwohl sie einen bedeutenden Anteil des Architekturerbes vieler europäischer Städte ausmachen.
Beschäftigt man sich intensiver mit dieser Materie, so taucht immer wieder eine Gruppe charakteristischer Fragen auf:
- Was sind die charakteristischen Kenngrößen von historischen Romanzementmörteln?
- Wie kann man solche Mörtel identifizieren?
- Welche Gründe können für ihren Einsatz in der Fassadenrestaurierung sprechen und wie sind die technischen Anforderungen für die Mischung und Applikation solcher Mörtel?
- Wo kann man die Bindemittel oder Fertigprodukte auf Basis dieser Bindemittel beziehen, die weitgehend aus der Produktpalette der Zementhersteller verschwunden sind oder in der Produktpalette von Fertigmörtelherstellern nur untergeordnet auftreten?
Romanzement verfügt über erstaunliches Eigenschaftsprofil
Die besonderen Eigenschaften des Romanzements betreffen vor allem seine Festigkeitsentwicklung, seine physikomechanischen Eigenschaften und sein Gefüge.
Festigkeitsentwicklung: Die zu erreichenden Endfestigkeiten liegen deutlich über denen von hochhydraulischen Kalken und können im Falle von „fett“ eingestellten Gusselementen Werte von > 40 N/ mm² erreichen. Das Einzigartige ist allerdings nicht diese Endfestigkeit, als vielmehr die Festigkeitsentwicklung. Sie erfolgt wegen des hohen Anteils einer spezifischen Aluminatphase in den ersten Minuten extrem schnell. Eine Verzögerung des Abbindeprozesses ist für die Praxisanwendung daher unabdingbar. Die weitere Festigkeitsentwicklung verläuft im Vergleich zum Portlandzement dagegen deutlich langsamer. Dieser Sachverhalt ist auf das Fehlen der für den Portlandzement charakteristischen Zementphase, dem Alit (C3S), zurückzuführen.
Physiko-mechanische Eigenschaften:
Neben den reinen Festigkeitsparametern ist für die Praxis das mit den erreichten Festigkeiten einhergehende Wassertransportvermögen von Relevanz. Hier zeigt sich eine weitere Besonderheit des Romanzements: Trotz hoher Festigkeiten sind die Wassertransportraten (w-Werte) in den Bereich guter Saugfähigkeit einzuordnen. Eine der insbesondere für die Anwendung in der Baudenkmalpflege negativen Eigenschaften des Portlandzements liegt bei Romanzement daher nicht vor. Im Rahmen eines europäischen Forschungsprojekts zu Romanzementen (ROCARE) wurden von Prof. David Hughes von der Universität Bradford Laborserien durchgeführt. Besonders hervorzuheben ist das dabei festgestellte Verhältnis von Wasseraufnahme zu Wasserabgabe (Trocknungsverhalten). Hier zeigt sich der Romanzement teilweise dem hochhydraulischen Kalk überlegen und legt damit die Grundlage für neue potenzielle Anwendungsmöglichkeiten.
Gefügeeigenschaften: Für die Eigenschaften eines Werkstoffs ist in erster Linie nicht sein Name oder seine chemische Zusammensetzung, sondern sein Gefüge verantwortlich. Diese von den Autoren vertretene grundsätzliche These trifft auch in diesem Fall zu. Die „Kalk-Familie“ hat eine eher plattige Struktur, die zu geringen Festigkeiten, geringer Widerstandsfähigkeit gegenüber inneren Zugbelastungen, zum Beispiel durch Frost oder Salze, und ein hohes Wassertransportvermögen führt. Für Portlandzement ist die Nadelfilzstruktur typisch, die hohe Festigkeiten, hohe mechanische Widerstandsfahigkeit und geringes Wassertransportvermögen bedingt.
Im Gegensatz zu diesen beiden Bindemitteltypen zeigt der Romanzement sowohl in historischen Mörtelgefügen als auch frisch erstellten Bindemittelpasten ein charakteristisches Kartenhausgefüge. Dieses bewirkt mittlere bis hohe Festigkeiten, mittlere bis hohe Widerstandsfähigkeit und ein hohes Wassertransportvermögen, das aus einer für diese Gefügeart charakteristischen Porenradienverteilung resultiert. Diese weist einen hohen Anteil kapillaraktiver Porenradien im Bereich von 1.10 ƒÊm auf. Bei optimalen Hydratationsbedingungen, die über lange Zeitraume aufrechterhalten werden, ist eine kontinuierliche Verdichtung des charakteristischen Romanzementgefüges zu erzielen. Diese Option erweitert die möglichen Anwendungsfelder noch in Richtung abdichtender Anwendungen.
Farbigkeit: Romanzement ist de facto als Bindemittelgruppe zu sehen, die als Naturzement aufgrund der Variabilitat der eingesetzten Rohstoffe sich nicht nur in ihren technischen, sondern auch optischen Eigenschaften variabel zeigt. Grundsätzlich bewegen sich die Mörtel im warmen Brauntonbereich. Wesentlich ist allerdings das romanzementtypische Farbspiel an der Fassade, das einen besonderen visuellen Genuss bereitet. Diese Optik zu erhalten oder wieder sichtbar zu machen, muss eines der denkmalpflegerischen Ziele in den Zentren des Romanzements sein.
Dieser Beitrag ist Teil eines Artikels aus B+B BAUEN IM BESTAND , Ausgabe 6. 2012
Autoren: Dr. Georg Hilbert und Prof. Dr. Johannes Weber
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