Kalkmörtel

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Der Kalkmörtel ist als Baustoff eine Mischung aus gelöschtem Kalk und Sand und wird je nach Zusammensetzung in verschiedene Mörtelgruppen (MG) eingeteilt. Dieser Artikel beschäftigt sich vornehmlich mit Luftkalkmörtel. Kalkmörtel mit hydraulischen Anteilen wie Puzzolanen werden auch als Wasserkalkmörtel bezeichnet. Der Abbindeprozeß der hydraulischen Bestandteile ist eher dem des Zements vergleichbar.

Im Jahr 2016 wurde die traditionelle Herstellung von Kalkmörtel von der deutschen UNESCO-Kommission in das bundesweite Verzeichnis immateriellen Kulturerbes aufgenommen.[1]

Zusammensetzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Verarbeitungsfähiger Luftkalkmörtel (MG 1) enthält gelöschten Kalk (Ca(OH)2; im Handel auch als Weißkalkhydrat), der beim Abbinden in Kalk (CaCO3; entspricht Kalkstein) umgesetzt wird.

Wird der Begriff Kalkmörtel nicht weiter spezifiziert, ist meist ein Putz- oder Mauermörtel der Mörtelgruppe MG 2a „Kalkmörtel/hydraulischer Mörtel (Druckfestigkeit 2,5 MN/m²) nach DIN 1053 (Mauerwerks-DIN) mit hydraulischen Bestandteilen gemeint.

Bei zusätzlicher Verwendung von Zement fällt der Mörtel in die Gruppe MG 2b „Kalkzementmörtel“ (bis 5 MN/m²).

Auch andere Hilfsstoffe wie Gips, Mauerbinder oder Kunstharzbindemittel sind möglich.

Bei Direktverarbeitung von ungelöschtem Branntkalk, d. h. der Löschvorgang findet beim Mischen des Mörtels statt, spricht man von Heißkalkmörtel – dieser Baustoff hat primär historische Bedeutung.

Um eine rißfreie Oberfläche bei ungleichmäßigem oder problematischem Untergrund zu erreichen, wurde früher Haarkalk verwendet, dem Tierhaare zugesetzt waren. Diese Mischung eignete sich auch, um an der Unterseite von Holzbalkendecken angebrachte Trapezleisten zu überziehen. Die dabei durch die Abstände zwischen den Leisten gedrückten Haare dienten als Putzträger für den anschließend an der Deckenunterseite aufgetragenen Putz.[2]

Mauermörtel wird typischerweise aus einem Teil Baukalk und drei Teilen Sand hergestellt. Um Risse auszuschließen, werden bei Putzmörtel auch bis zu vier Teile Sand beigemischt. In Sonderfällen, wie etwa bei sehr feinem Sand zur Herstellung von Schlämm-, Schweiß- oder Spachtelputz, können 2 Teile Sand ausreichen. Bei Verwendung von grobem Sand, etwa zur Herstellung von haufwerksporigem Mörtel, können demgegenüber bis zu fünf Teile Sand eingesetzt werden.

Durch eine Erhöhung des Wasseranteils erhöht sich der Porenanteil des Putzes. Dies kann unter Umständen erwünscht sein. Zugleich erhöht sich auch die Gefahr von Trocknungsrissen. Um die Gefahr des Aufbrennens zu reduzieren, kann es daher vorteilhafter sein, den bereits aufgebrachten Putz durch mehrfaches Besprühen mit Wasser feucht zu halten, statt die Menge des zugesetzten Wassers zu erhöhen. Sofern der Mörtel nicht besonderen Stoß- oder Druckbelastungen ausgesetzt ist, wird es häufig ausreichen, den Mörtel feuchtzuhalten, bis er oberflächlich abgebunden hat. Durch die Hygroskopie des Materials schreitet die Carbonatisierung der tieferliegenden Schichten dennoch voran, so dass sich die Festigkeit noch über Jahre erhöht.[3]

Es kann essigsauere Tonerde verwendet werden, um die Haftung von neuem Kalkmörtel auf alten Kalkputzuntergründen mit Sinterhaut[4][5][6] oder mit Salzbelastung[7] zu verbessern. Verwendet wird typischerweise eine 1%ige Lösung, deren pH-Wert etwa 4 beträgt.

Zur Erhöhung der Porosität kann Aluminiumpulver beigemischt werden, welches zur Bildung von Wasserstoff führt.[8]

Abbindevorgang[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nach Auftragen des breiigen, mit Wasser versetzten Mörtels bindet er allmählich ab. Das Calciumhydroxid (Ca(OH)2) geht dabei mit Kohlenstoffdioxid (CO2) der Luft zu Kalk (CaCO3) über:


(Teilreaktion des technischen Kalkkreislaufs)

Reiner Luftkalkmörtel bindet also nur bei Zutritt des in der Luft enthaltenen Kohlendioxids ab. Solange unverarbeiteter Kalkmörtel von einer Schicht Wasser überdeckt ist, kann er über längere Zeit gelagert werden, ohne auszuhärten.

Zur Carbonatisierung ist andererseits auch die Anwesenheit von Wasser erforderlich. Trocknet der Mörtel aus, verlangsamt sich der Prozess des Abbindens, kommt jedoch nicht ganz zum Erliegen, da in der Regel die Luftfeuchtigkeit ein Fortschreiten der Reaktion erlaubt.[3]

Kalkmörtel sollte nicht bei Temperaturen von unter 5 °C verarbeitet werden.

Die sich bildenden feinen, nadelartigen Kalkkristalle binden die Sandkomponente, mit der sie verfilzen, so dass der Mörtel einen harten, zusammenhängenden Feststoff bildet. Eine Gesteinskörnung aus Kalkstein oder Dolomit ist als Zuschlag am besten geeignet, da dann auch eine chemische Bindung zwischen den Calcit-Kristallen des Mörtels und des Kalkstein-Brechsandes stattfindet.

Der vollständige Abschluss dieses Prozesses kann viele Jahre dauern. Er kann durch Erhöhung der Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Umgebungsluft beschleunigt werden, beispielsweise durch Verbrennung organischen Materials (wie Kohlefeuer). In einigen besonders dicken Mauern alter Burgen ist der Mörtel teilweise heute noch nicht abgebunden. Das Abbinden verzögert sich insbesondere auch dadurch, dass sich auf der Oberfläche eine Sinterschicht von einigen Mikrometern Dicke bildet, die aus hochkristallinem, reinem Calcit besteht (der hochdurchsichtig ist, dieses Prinzip ermöglicht die Fresko-Technik der Wandmalerei). Diese Schicht behindert aber die Diffusion von CO2 in das Innere, und daher das Auskarbonatisieren.

Eigenschaften und Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kalkmörtel ist weniger druckfest als Wassermörtel (zum Beispiel die zementgebundenen Mörtel) und eignet sich daher nur dort zum Mauern (Mauermörtel), wo keine hohe Druckfestigkeit erwartet wird. Kalkmörtel (ohne Zementzusatz) wirken jedoch gut feuchtigkeitsregulierend und können daher für Innenputze eingesetzt werden.

Neben den raumklimatischen Vorteilen haben Kalkputze und -mörtel gegenüber Zementputzen auch noch ökologische Vorteile, z. B. bei Natursteinmauerwerk für die darin lebenden Insekten und für den CO2-Haushalt. Das bei der Herstellung von Branntkalk aus Kalkstein ausgetriebene CO2 wird beim Abbindeprozess wieder aufgenommen. Die Bilanz ist also ausgeglichen im Gegensatz zu Zementmörteln, die ebenfalls zum größten Teil aus Kalkstein hergestellt werden; hier findet keine CO2-Aufnahme statt. Nicht berücksichtigt ist bei dieser Bilanz allerdings die CO2-Emission, die zur Gewinnung der Prozesswärme verursacht wird.

In Rüdersdorf (Landkreis Märkisch-Oderland) wird seit mehr als 200 Jahren Kalkmörtel in Handarbeit hergestellt.

Normen und Standards[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • H. Künzel, G. Riedl: Werk-Trockenmörtel. Kalkputze in der Denkmalpflege. In: Bautenschutz u. Bausanierung 2/1996

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. UNESCO erklärt Rüdersdorfer Kalkmörtel zum Kulturerbe (Memento vom 20. Dezember 2016 im Internet Archive). In: RBB Online vom 9. Dezember 2019.
  2. siehe Meyers Konversations-Lexikon (1885–1890), Eintrag „Decke“, S. 604, rechte Spalte
  3. a b Erwin Emmerling, Stefanie Correll, Andreas Grüner, Ralf Kilian (Hrsg.): Firmitas et Splendor. Vitruv und die Techniken des Wanddekors, Seite 172: "Versuchsreihe 3 [Trockengelöschter Kalk]"; Studien aus dem Lehrstuhl für Restaurierung, Kunsttechnologie und Konservierungswissenschaft, Technische Hochschule München, Fakultät für Architektur
  4. RÖFIX Tonerdelösung, Technisches Merkblatt, 10. Juni 2019, Fixit Gruppe
  5. HASIT Tonerdelösung, Haftverbesserer, IN: www.hasit.de, Technisches Merkblatt, Stand 30. März 2019, Fixit Gruppe
  6. Produktdatenblatt Baumit TonerdeLösung, 01.2018; IN: Baumit.com
  7. Konrad Fischer: Feuchte und Salz am Altbau - Faktensammlung und Tips 2, Zu Mauerfeuchte, Salzschäden und aufsteigender Feuchte, Sanierung mit Sanierputz, Denkmalschutz und Denkmalpflege, Abschnitt "Maßnahmen zur Verminderung bauschädlicher Salze: / Allgemeine Verfahrenshinweise:"; Abgerufen im August 2019
  8. Erwin Emmerling, Stefanie Correll, Andreas Grüner, Ralf Kilian (Hrsg.): Firmitas et Splendor. Vitruv und die Techniken des Wanddekors, Seite 174: "Versuch 5 [Porosität, Aluminium]"; Studien aus dem Lehrstuhl für Restaurierung, Kunsttechnologie und Konservierungswissenschaft, Technische Hochschule München, Fakultät für Architektur