PUDS & MØRTEL FORANDRINGEN GENNEM TIDEN

Transkript

1 PUDS & MØRTEL FORANDRINGEN GENNEM TIDEN 26. MARTS 2015 DANIEL TOFT RASMUSSEN KEA - Københavns Erhvervsakademi

2 Titelblad Titel: Rapporttype: Forfatter: Årgang: Uddannelsessted: Fagkonsulent: Pædagogisk konsulent: Puds & Mørtel Forandringen gennem tiden. 7. semester specialerapport Daniel Toft Rasmussen, F2015_7UD. Københavns Erhvervsakademi Prinsesse Charlottes Gade nr. 38, 2200 København NV Søren Vadstrup Forskningslektor, Arkitekt m.a.a Tlf Steven Nielsen Akademiingeniør, Underviser, Bygningskonstruktøruddannelsen Teksttype: Calibri (body), str. 12 Antal anslag: á 2200 anslag, svarende til 30 normalsider Afleveringsdato: Torsdag d. 26/ kl Generel information: Bemærk: All rights reserved - ingen del af denne publikation må gengives uden forudgående tilladelse fra forfatteren. Dette speciale er udarbejdet som en del af uddannelsen til bygningskonstruktør. Jeg bekræfter hermed, at specialerapporten er udfærdiget uden uretmæssigt hjælp. Underskrift: Daniel Toft Rasmussen Københavns Erhvervsakademi 1

3 Resume Denne rapport omhandler kalkmørtel og KC-mørtel. Her gennemgås en kort beskrivelse af de forskellige mørteltyper til opmuring af murværk med hovedfokus på kalkmørtel og KC-mørtel. Rapportens formål er, at danne basis for en kvalificeret diskussion af fordele og ulemper ved brugen af de to forskellige mørtler. Her sættes der spørgsmålstegn ved den populære brug af KCmørtel, dvs. den der bliver mest benyttet, kontra brugen af kalkmørtel, som mere eller mindre er udgået. Målgruppen er dels håndværkere, dvs. de udførende praktiserende murermestre, som beskæftiger sig med ældre bygninger samt nyt byggeri. Herudover henvender rapporten sig til arkitekter og ingeniører, som udfører rådgivning til bygherrer. Rapporten giver et billede af hvilke egenskaber de to forskellige mørteltyper indeholder. Her gives der et kvalificeret bud på, hvorfor KC-mørtlen foretrækkes frem for kalkmørtel. Samtidig laves der undersøgelser om, hvorvidt det er muligt at anvende kalkmørtlen igen i det danske byggeri. Dette gøres udfra følgende parametre: Undersøgelser, beskrivelser, analyser og interviews af fagpersoner inden for det relevante område. Abstract This report deals with lime-mortar and LC-mortar (Lime cement-mortar), and contains a brief description of the various types of mortar for bricklaying of glossy masonry with the focus on lime mortar and LC-mortar. The purpose of this report is to form the basis for a qualified discussion of the advantages and disadvantages of the use of the two different mortars. Here it is investigated which of the mortars which is best to use in Danish building construction. The target group is artisans, the constructors and private practice bricklayers dealing with older buildings and new construction. The report is also appealing to architects and engineers who offer advice to the clients. The report describes what characterize the two different types of mortars, and why LC-mortar is preferred rather than lime mortar. The possibility of getting lime mortar back in Danish construction is also described. The content of this report is based on studies, descriptions, analysis and interviews with specialists in this area. 2

4 Forord Denne rapport er et speciale skrevet i forbindelse med min uddannelse som bygningskonstruktør på Københavns Erhvervsakademi (KEA) på 7. semester. Rapporten er udfærdiget i første halvår af 2015, og er udarbejdet af Daniel Toft Rasmussen. Hovedemnet er Puds & Mørtel Forandringen gennem tiden. I denne rapport har jeg valgt at tage udgangspunkt i forskellige mørteltyper, med primært fokus på kalkmørtel og KC-mørtel. Jeg har bl.a. taget kontakt til Center for Bygningsbevaringen for at finde en case til mit speciale. I den sammenhæng vil jeg gerne sige tak til Torben Seir Hansen, geolog ved Københavns Universitet, Anders Nielsen, civilingeniør tekn dr, Docent em. fra DTU og Per Godtfredsen, arkitekt m.a.a., der har været behjælpelige med at give rundvisning samt svaret på spørgsmål, der har været nødvendige for udarbejdelsen af denne rapport. Samtidig vil jeg gerne sige tak til Søren Vadstrup, forskningslektor, arkitekt m.a.a, som har bistået med tid og vejledning undervejs til udarbejdelsen af denne specialerapport. 3

5 Indholdsfortegnelse Titelblad... 1 Resume... 2 Abstract... 2 Forord... 3 Indledning... 6 Problemstilling... 6 Problemformulering... 7 Problemstillinger:... 7 Afgrænsning og fokus... 7 Målgruppe:... 8 Metode:... 8 Teorier omkring kalkmørtel og KC-mørtel... 9 Kalk Beskrivelse samt oprindelsen af kalk Fremstilling af kalk Brydning af kalk Kh Mørtel - Hydraulisk kalk mørtel Kulekalk Cement Beskrivelse af cement Fremstilling af cement Vådanlæg Semi-tør anlæg Beskrivelse af mørteltyper Receptmørtel Funktionsmørtel C Mørtel Cementmørtel KC Mørtel Kalkcementmørtel Fordele og ulemper ved kalkmørtel og KC-mørtel Den udførende del Opmuring: Pudsning Restaurering af Kirke Værløse Kirke

6 Case Muren omkring Marienlyst slot Historiske oplysninger Murens opbygning Udførelse af prøvefelter på muren Analyser af Marienlyst Muren Fugtmåling Opsummering af Marienlyst muren Analyser Fremtiden Konklusion Litteraturliste Litteraturliste Bilag Liste over prøvefelterne

7 Indledning En af de mest foretrukne facadeudtryk i Danmark er Blank murværk, dvs. fritstående murværk. Dette er et af de mest robuste og holdbare byggematerialer vi har. Der findes masser af eksempler rundt omkring i landet, hvor murværk med synlige mursten har holdt i foreløbigt år. Denne type facade er også væsentlig mere vedligeholdelsesfrit, end for eksempel en pudset facade. Måden at opmure facademurværk, har gennem tiden ændret sig markant, både materiale- og metodemæssigt. I dag koncentrerer man sig meget om, at alt skal være så stærkt som muligt, jo stærkere des bedre. I gamle dage brugte man mørtler som var svagere, og det er derfor ikke brugt i dagens murværk, til trods for at de gamle huse står der endnu. Jeg vil med denne rapport belyse de to mørtler, og beskrive deres egenskaber. Ydermere vil jeg belyse grunden til, hvorfor man vælger at benytte KC-mørtel i dag, i stedet for kalkmørtel, som man benyttede før i tiden. Målet med rapporten er, at finde svar på, hvorfor den ene mørteltype er blevet valgt frem for den anden. Problemstilling I Danmark har vi længe haft en tradition for at anvende læsket kalk som bindemiddel i mørtel. Ved restaurering er det især vigtigt at bruge de rigtige materialer, så bygningen bevarer sin holdbarhed og samtidig, ikke mindst, bevarer sin arkitektoniske og kulturhistoriske karakter. Denne type mørtel, er dog blevet erstattet med KC-mørtel (kalk og cement blandet sammen) eller hydraulisk kalkmørtel i nybyggeri. 6

8 Problemformulering Hvad er årsagen til, at byggebranchen er gået væk fra brugen af kalkmørtel, og hvordan det kan være, at kalkmørtlen er gået tabt til opmuring af nye huse i dag? Problemstillinger: Hvad er fordelene og ulemperne ved brugen af kalkmørtel og KC-mørtel? Hvilken af de to mørtler bør foretrækkes til hvilke typer opgaver og hvorfor? Hvilke arbejdsmæssige og miljømæssige fordele er der ved de to mørtler? Er det muligt evt. at implementere kalkmørtel i nybyggeri? Afgrænsning og fokus Jeg har valgt at koncentrere mig om brugen af forskellige mørteltyper til pudsning og opmuring af bygningerne i Danmark, da det er et yderst spændende område. Der findes mange forskellige mørteltyper, og det er her, jeg vil undersøge og analysere hvilke mørteltyper, der er mest hensigtsmæssige at bruge i forskellige arbejdsopgaver. Jeg har altid været fascineret over, hvordan man byggede huse i ældre tid. Ikke mindst, hvordan håndværkere kan restaurere en facade, som er flere hundrede år gammel, således at den ligner det eksisterende, når restaureringen er færdig. Jeg har derfor taget kontakt til Center for Bygningsbevaringen for at finde en case til mit speciale. Den specifikke case jeg vil tage udgangspunkt i er henholdsvis: Udførte prøvefelter af forskellige mørteltyper på Marienlysts havemur, som har til formål at observere/analyse, hvordan de forskellige mørteltyper agerer. Her henvises der til afsnittet Case side 31. 7

9 Målgruppe: Denne specialerapport henvender sig især til håndværkere, dvs. de udførende og privatpraktiserende murermestre, som beskæftiger sig med ældre bygninger samt nybyggeri. Derudover henvender rapporten sig til arkitekter og ingeniører, som udfører rådgivning til bygherrer. Jeg vil belyse hvilke forhold, der er vigtige at have for øje, når man arbejder med murerarbejde, både ved nyopførelse- og restaurering. Hermed sikrer man sig at gammel byggeskik og de tilhørende metoder stadig bevares. Metode: Som udgangspunkt er min målsætning at udvide min faglige viden inden for mørtler og arbejdsmetoder. Dette vil jeg gøre via internettet, bøger, video og lignende. Samtidig vil jeg lave interviews af fagpersoner inden for dette område. Først vil jeg granske, registrere og analysere forskellige mørteltyper og deres styrke i forhold til anvendelser. Her vil jeg beskrive vigtigheden i brugen af korrekte materialer. Derefter vil jeg beskrive forskellige metoder/måder at opføre og restaurere murværk på, hvor jeg går ud fra følgende parametre: Kvalitet, funktion, holdbarhed, æstetik og arkitektonisk præg. 8

10 Teorier omkring kalkmørtel og KC-mørtel Der er delte meninger omkring disse to mørteltyper. Før midten af 1900-tallet anvendte man kalkmørtel i så godt som alt murværk. Men efter 1950 erne øgedes kravende til murværkets styrke. 1 Mørtlen skulle være stærkere, og det var her man begyndte at anvende cementholdige kalkmørtler (KC-mørtler) og funktionsmørtler baseret på blandingerne af cement og tørlæsket kalk. Dette hænger sammen med, at der er blevet indført bestemmelser fra Eurocodesystemerne. Eurocodes er de europæiske normer for dimensionering, og opførsel af bygningsværker. Kommissionerne for de Europæiske Fællesskaber har stået for udviklingen af Eurocodeprogrammet i de seneste 15 år. Siden 2009 har Eurocodes været det eneste lovlige projekteringsgrundlag i Danmark iht. Bygningsreglementet (BR10). Derfor skal dette benyttes som fælles grundlag. Det betyder at alle typer byggerier og anlægsopgaver, som er omfattet af BR10, skal følge Eurocodes. 2 Eurocode, som omfatter murværk er: Eurocode 6 Murværkskonstruktioner / Design of masonrystructures. 2 Denne EN (europæiske norm) er pendanten til den danske murværksnorm DS-414. I mange henseender læner DS-414 sig op af EN. Der er dog en række forskelle i ændringer og indekser. Teorien om at mørtel skal være så stræk som muligt er Nordisk Forum For Bygningskalk ikke enig i. Dette er en forening som har eksisteret siden De har samlet producenter, håndværkere, rådgivere, myndigheder, forskere som har interesse i bygningskalk. Her kan de udveksle erfaringer, høre og se nye produkter eller forskningsresultater. Foreningen kæmper for at skabe mere opmærksomhed på kalkmørtlens gode egenskaber. Her fortælles der om kalkmørtlens styrkeforhold ud fra målinger udført på DTU- BYG. Igennem årtier 1 Titel: Længe leve kalkmørtlen- side 34 Forfatter Anders Nielsen & Lars Zenke Hansen 2 9

11 har der hersket den opfattelse, at ren kalkmørtel ikke kan holde til noget ren styrkemæssigt. 3 De mener derimod at cementholdig mørtel er for stærk til murværket, og kan blive for stærk til selve stenen. Disse målinger vises længere nede i rapporten under afsnittet Analyser. Det er vigtigt at forstå at der findes mange slags mørteltyper. For at kunne have indsigt i de to mørteltyper, som jeg har valgt til hovedemne, starter jeg ud med at beskrive kalk og cements oprindelse samt fremstilling. Kalk Beskrivelse samt oprindelsen af kalk Kalk er en de ældste byggematerialer i Danmark, som har eksisteret før menneskets aktivitet og tidsrum. For omkring 17 millioner år siden var Danmark dækket af tropisk hav og planter. Her var der mikroorganismer (bryozokalk) som var mindre end 1 tusindedel mm. Deres bortfalden efterladte tomme kalkskeletter af mosdyr. Efter tusinder af år er dette blevet en stor kirkegård af skeletter, der består af kalcium calciumcarbonat som vi i dag kalder kalk eller kridt. Dette udgør det største rumfang af en enkelt bjergart i Danmarks undergrund. Kalkskelet fra planktonalger. Foto: Videnskab.dk For et par tusinde år siden begyndte mennesket at grave i kalken. Her var så meget, at man kunne bevæge sig rundt i minegange af kalk. Dybt nede i kalkgruben benyttede man flintesten som redskabsværktøj. Kalkgruberne som bl.a. ligger i Daubjerg og Mønsted er ikke længere i brug, men fungerer i dag som turistmål. Danmark har ingen jern eller kul og kun begrænsede mængder olie. Danmark har derimod noget af det reneste kalk i verden. 4 3 Titel: Længe leve kalkmørtlen- side 32 Forfatter Anders Nielsen & Lars Zenke Hansen 4 Titel: Kalk kalkning Forfatter: Københavns Murerlaug 10

12 Fremstilling af kalk De rå kalksten, knuses, sigtes og tørres til industrikalk. Kalken fremstilles efterfølgende ved at lægges i rotérovn, hvorefter knust kul tilsættes og antændes. Her ligger det i 1300 grader. Kalk eller calciumkarbonat (CaCo3) er forbindelse mellem de 2 stoffer; kuldioxid (CO2) og calciumoxid (CaO). Efter 2 timer i ovnen, er kalken opvarmet og kuldioxiden driver langsomt ud af kalken. Dette gør kalken mere basisk, som bevirker at det er lettere at neutralisere syre. Kalktrekanten. Den viser hvordan man går fra CaCO 3, til CaO til Ca(OH) 2 og tilbage igen til CaCO3. Sådan kører den rundt. Kilde: Egen figur. Kalken optager den høje varme i ovnen og binder det som energi. Energien gør kalken i stand til at afgive varme, og kalken er ikke længere et farligt stof, men en stor ætsende base. Efter brændingen nedknuses det til et meget fint pulver, som opbevares i lufttætte beholdere. Almindeligt vand, som er cirka 20 grader, tilsættes i det brændte kalk, og i løbet af få minutter stiger det til kogepunktet, hvorved kalken bliver stærkt basisk. Brændt kalk, som tilsættes vand kaldes læsket kalk, Ca(OH)2. 5 For at få læsket kalk genomdannet til calciumkarbonat, benyttes denne formel: Illustration af kalkovn fra ældre tid. Kilde: Læsket kalk: Ca(OH)2 + Kuldioxid: CO2 Calciumkarbonat: CaCo3 + Vand: H20 Læskning af kalk beskrives på side d

13 Brydning af kalk I slutningen af tallet begyndte man allerede at bryde kalken til brug af byggematerialer. Senere hen fandt man ud af at udnytte kalken til andre brugbare ting. I Danmark brydes der årligt ca. 5 millioner tons kalk og kridt: tons til jordbrug tons til cement tons til brændt kalk til papir tons til glas tons til foderkalk til vejbygning til fremstilling af plast, maling, gummi, sukker mv. 6 I starten blev kalken transporteret i hestevogn til stranden. Hestene trak vognene så langt ud i vandet som muligt, og herefter blev kalken om lastet på flodpramme, der blev sejlet ud til skibene. Men i 1800-tallet øger brydningen af kalk i Faxe kalkbrud, da salget af kalk stiger. Det var herved muligt at etablere en havn ved Faxe Ladeplads, som transporterede kalken via skibe, samt en jernbane mellem brydningen og havn. 7 Her vises gravemaskine i kalkbruddet. Hver skovlfuld indeholder 10 tons kalk. Kilde: Efter denne optimering kunne brydningen nu foregå ved sprængning med dynamit. Spændingen medvirkede til at kalken gik i stykker, og de blev herefter sorteret. De store stykker blev placeret 6 Titel: Kalk, kalk, kalk- side 8 Forfatter: Ole Storgaard

14 ved jernbanesporet, klar til afhentning. Og de mindre stykker blev samlet i bunker og fyldt op i tipvognen, som derefter blev kørt væk. Som tiden er gået er der i Faxe kalkbrud blevet et højt industrialiseret åbent brud, som ligger 40 m under det omgivende terræn. I 1970 erne afløses sprængningerne med maskinkraft, i form af gravemaskiner og bulldozere. I bruddet graves både bryozokalk og koralkalk. Faxe kalkbrud er stadig kørende, og der forventes at være nok materiale til de næste 50 år. 4 Kh Mørtel - Hydraulisk kalk mørtel Hydraulisk mørtel er en brændt kalktype, som hærder ved tilsætning af vand dette kaldes læsket kalk. Kalkstenen indeholder ler, og jo større indhold af ler der er tilstede des større styrke, mindre læskbarheden og bedre evne har kalkstenen den til at hærde under vand. Kalken besidder derved en bedre evne til at hærde under den kemiske reaktion med vand. I fri luft vil der også ske hærdning gennem karbonisering. Dette kaldes luftkalk. Eksempel på renovering af norsk skole med pudset facade, m2 i hydraulisk mørtel. Kilde: Naturlig hydraulisk kalk(nhl) erstatter cement, og medvirker at mørtlen er diffusionsåben og dermed åndbar. Dvs. at (NHL) er et bindemiddel for sig selv. Det er netop denne egenskab, som sikrer murværkets holdbarhed og bygningens indeklima. Hydraulisk mørtel er delt op i to kategorier: Naturligt forekommende hydrauliske kalktyper og kunstigt fremstillede hydraulisk kalktyper. 13

15 Naturligt forekommende hydraulisk kalktyper Som minimum skal hydraulisk kalk have et lerindhold på mere end 6 %, men ligger typisk mellem 6-12 % af hydrauliske komponenter, og har en calcium- og magnesiumoxid på mere end 65 %. Dette kaldes svag hydraulisk kalk. Såfremt at den hydrauliske kalk har et indhold på mellem % af hydrauliske komponenter og mere end 60 % calcium- og magnesiumoxid, kaldes det en moderat hydraulisk kalk. Til sidst findes der en høj hydraulisk kalk der indeholder mellem % hydrauliske komponenter, som ikke kan læskes. Dette er den mest gængse hydrauliske kalk. Naturligt cement indeholder % hydrauliske komponenter og % calcium- og magnesiumoxid. Natuligt cement kaldes romancement. Mergel er kalkholdig ler. Mergel kan have forskellige mængder ler i sig. Såfremt lerindholdet er lavt, brændes det til cement, og hvis lerindholdet er højt, brændes det til gule teglsten. Alle disse er kalktyper, der kan forekomme i naturen. 8 Tilslagsmaterialer der sammen med luftkalk kan give hydrauliske egenskaber: Pozzulaner reagerer i et stærkt basisk miljø inden karbonatiseringen af kalkmørtlen, og kan være trass også kendt som vulkansk aske, flyveaske, knust tegl eller teglmel af rødt tegl, rå moler, pimpsten, lerskifer og brændt kvarts. Pozzulanerne er glasagtige eller finkrystalliske pulver bestående af lermineraler, der reagerer med kalken og danner sammenbindende krystaller. 8 Titel: Kalk, kalk, kalk- side 14 Forfatter: Ole Storgaard 14

16 Kulekalk Kulekalk anvendes primært til kalkning af ældre bevaringsværdige bygninger opført med kalkmørtler. Det bruges dog også som bindemiddel ved fremstilling af kalkmørtler. Kulekalk er noget af det fineste og mest naturlige materiale at restaurere eller vedligeholde sit gamle hus med. 9 Efter brænding af kalken og nedknusning til fint pulver, kan man som nævnt tidligere, tilsætte rent vand så det bliver omdannet til læsket kalk, også kaldt calsiumhydroxid eller luftkalk. Hvis man her tilsætter sand og mere vand, får man en læskemørtel, der umiddelbart efter tilsætning får kraftig temperaturstigning. Når temperaturen igen har sænket sig, får man en velegnet murermørtel. Læskemørtlen har den fordel, at den binder hurtigt af, dvs. at den er tør løbet af ca. 20 minutter efter opmuring. Dette medfører at murværk med lav sugevne, f.eks. natursten, har hurtigere stabilitet og dermed ikke sejler under opmuringen. Læskning af kalk: Normalt læsker man kalken umiddelbart efter brændingen, da kalken ikke tåler atmosfærisk luft i længere tid. Hvis dette sker, vil den optage fugt fra luften, tørlæske og derefter begynde at hærde. I dag bliver kalken læsket i store beholdere, under kontrollerede forhold. På den måde sikrer man sig, at der ikke forekommer såkaldte kalkspringere, som er ulæsket brændt kalk, der ikke er blandet ind i massen. Hvis disse kalkspringere kommer med ind i det færdige pudslag, sker der skader i pudsen. Dette kan vise sig lang tid efter, at arbejdet er færdiggjort, og konsekvensen heraf kan blive, efterreparation af pudsen. Efter ca. 1 døgn bundfalder de hvide pigmenter, og ved hjælp af vandpumpen kan kalkvandet genbruges til nye læskninger. I dag er kalkkulerne nedgravet i jorden. Siderne og skillerum er udført af jernarmeret lecabeton, så fugten udefra kan komme i kontakt med kalkkulernes indhold. 9 d

17 Læskning i gamle dage I gamle dage (før 1940 erne) læskede man kalken i en kalkbænk. Her oprørte man kalken omhyggeligt, indtil det blev en lind konsistens som vælling her blev det så læsket, og ledt ned i kalkkulen, som nedgraves i jorden, hvor kalken så blev efterlæsket. Hvis den læskede kalk opbevares i de frostfrie kuler i jorden, kaldes det kulekalk. Princippet med at kalkkulen var udgravet med direkte kontakt til jorden, var at vandet, siver ud i jorden sammen med de salte, der måtte være i kalken. Dette efterlader kalken som en ren kalkpasta, calciumhydroxid, som holder jorden fugtig. 10 Kulen var altid afdækket, således at luftens kuldioxid ikke påvirkede kalken. Her står murerarbejdsmanden og rører i læskebænken med en kalkrager Dette sprøjter og damper. Bænken har let hældning mod spunsen, så kalken løber ned i kalkkulen. Murermester står på sidelinjen og holder øje med at der ikke er kalkstykker som ikke er læskede. Kilde: Kalk, kalk, kalk- side 13 Forfatter: Ole Storgaard Under opførelse af murermesterhuse i 1930 erne var det meget almindeligt, at murermesteren havde en kalkkule på pladsen. Kalken blev simpelthen lagret på arbejdspladsen. Dette gjorde at arbejdspladsen dengang, var endnu mere farlig at befærde sig på. Når kalken var læsket, blev kalkkulen dækket af med et lag sand for at beskytte den mod luften, hvilket gjorde at det var mere besværligt at skelne mellem terrænnet og kalkkulen. Der fandtes ikke noget arbejdstilsyn dengang. Nylæsket kalk er op til 90 og stærkt ætsende. Derfor var det livsfarligt at falde ned i sådan en kalkkule. Kulekalk, som er lagret i minimum 2 år, har en partikelstørrelse på under 0,01 mm. Fordelen med den lagrede kulekalk er, at den bliver findelt på naturlig måde. Jo længere den ligger, des bedre bliver den. For særligt krævende bygninger, f. eks gamle historiske bygninger, som er opført med natursten eller meget hårdtbrændte sten, er det en fordel at anvende en kulekalk, som er lagret i mindst 5 år. Denne mørtel er mere findelt og har bedre vedhæftningsevne samt smidighed d

18 Cement Beskrivelse af cement Cement består af kunstigt fremstillede hydrauliske kalktyper, som fremstilles ved blanding af calciumcarbonat og lermineraler. Krystallerne går ved brændingen i en kemisk reaktion med hinanden, og resultatet er den hydrauliske kalk, der fremstilles ved en styret proces. 11 Fremstilling af cement Selvom der er mange typer af cement til forskellige arbejder, fremstilles cementtyperne principielt på samme måde. Dog kan der være forskel på udgangsmaterialerne alt efter egenskaberne. Cementproduktionen består af tre delprocesser Først blandes den hydrauliske mørtel med opslæmmet kridt og fint formalet sand i en ovnslam, til den ønskede cementtype. Herefter brændes det i et ovnanlæg, som er et langt stålrør med ildfast foring. Dette er en såkaldt rotérovn. Ovnen har en hældning på nogle få grader, så materialet bevæger sig gennem ovnen ned mod brændezonen, under rotation. Under processen tørrer slammen ud, og opvarmes til brændingstemperaturen på C. Ved denne proces sker der en kalcinering (kuldioxid frigives fra kridtet) ved ca. 800 C. I den sidste del af brændingen smeltes materialet, og rulles op som cementklinker i småstensstørrelser, der afkøles i en klinkerkøler (køleanlæg). Så knuses cementklinkerne til pulver i en kuglemølle og derefter vindsigtes. Cementen kan formales i den ønskede finhed. Der er forskel på finheden af de forskellige cementtyper, idet finheden bl.a. benyttes til at regulere, hvor hurtigt cementen skal hærde og udvikle styrke. Dvs. jo finere formaling, jo hurtigere styrkeudvikling. Generelt ligger cementens kornstørrelse i området 0,001 0,050mm for alle typer. Under formalingen tilsættes endvidere nogle få procent gips, for at regulere cementens afbinding og styrkeudvikling Titel: Kalk, kalk, kalk- side 14 Forfatter: Ole Storgaard 12 Titel: Cement og Beton, Håndbogen om cement, beton og mørtel- side udgave maj 2010 Forfatter: Aalborg Portland A/S 17

19 I Danmark findes der to forskellige typer ovnanlæg til fremstilling af cement. 13 Vådanlæg I et vådanlæg pumpes ovnslammen direkte ind i den øverste ende af rotérovnen, mens brandslet blæses ind og afbrændes i den nederste ende. Under materialets bevægelse ned gennem ovnen sker der først en udtørring, derefter en kalcinering, for den egentlige brænding umiddelbart for brandezonen. 14 Her vises et billede at et vådanlæg. Kilde: Cement og Beton, Håndbogen om cement, beton og mørtel- side udgave maj 2010 Forfatter: Aalborg Portland A/S 13 Titel: Cement og Beton, Håndbogen om cement, beton og mørtel- side udgave maj 2010 Forfatter: Aalborg Portland A/S 14 Titel: Cement og Beton, Håndbogen om cement, beton og mørtel- side udgave maj 2010 Forfatter: Aalborg Portland A/S 18

20 Semi-tør anlæg Ved det semi-tørre anlæg blæses slammen ind i en tørreknuser, hvor det tørres helt ud, og bliver til en pulverformet råblanding. Råblandingen opvarmes ved passage gennem to såkaldte cykloner, og føres derefter ind i en kalcinator, hvor kalcineringen foregår. Det kalcinerede materiale transporteres derefter ind i en kort rotérovn, hvor den endelige klinkerbrænding finder sted. Energimæssigt har semi-tørre anlægget en række fordele i forhold til vådanlægget, da der tale om en større grad af varmegenvinding og et mindre varmeforbrug til fordampning af det vand, der er i slammen. 15 Her vises processen til fremstilling af cement. Kilde: Cement og Beton, Håndbogen om cement, beton og mørtel- side udgave maj 2010 Forfatter: Aalborg Portland A/S 15 Titel: Cement og Beton, Håndbogen om cement, beton og mørtel- side udgave maj 2010 Forfatter: Aalborg Portland A/S 19

21 Beskrivelse af mørteltyper Mørtel er en fællesbetegnelse for blandingen af uorganiske bindemidler og tilslagsmaterialer. Tilslagsmaterialer til mørtel er sand enten natursand eller skærvesand. Bindemidlet i en mørtel skal fungere som en lim, ved at udfylde mellemrummene mellem sandkornene og danne et glidelag på kornenes overflade. Mængden af bindemiddel skal helst være så lille som muligt. Derfor foretrækker man sand med en lille mellemrumsprocent. 16 Sandet skal desuden have en så lille samlet kornoverflade som muligt. Korn mindre en mm, kaldes filler. 16 Mørtler karakteriseres efter bindemidlets art henholdsvis kalkmørtel, hydraulisk mørtel, cementmørtel og blandingsmørtel. For at kunne vælge den mest hensigtsmæssige mørteltype til de forskellige arbejder, skal man have en indsigt i, hvad de forskellige mørteltyper indeholder, samt deres tilegnede egenskaber. På denne måde opnår man det bedste resultat, og sikrer at murværket, er udført håndværksmæssigt korrekt. Mørtlerne skelnes mellem tre forskellige miljøkategorier: - Aggressiv miljø - Moderat miljø - Passivt miljø Dette indikerer hvilken styrkeklasser mørtlen har. Materialer skal vælges i overensstemmelse med miljøvurderingen d Titel: Murerhåndbogen 4. udgave- side 8 Forfatter: Erhvervsskolernes Forlag

22 Vurdering af, hvilken miljøklasse bygningen henfører til, fremgår af følgende skemavurdering: Aggressivt miljø Moderat miljø Passivt miljø - Murværk i kystnære områder - Murværk i stærkt røgholdig atmosfære - Murværk med fare for frostsprængning som følge af højt vandindhold, eksempelvis: Murværk i jordoverflade. - Ved afslutninger foroven (for eksempel ydervægge i øverste etage uden udhæng samt fritstående mure) - Udvendigt murværk, der ikke skal henregnes til aggressivt miljø (for eksempel ydervægge i øverste etage med udhæng) - Utilstrækkeligt beskyttende kælderydervægge - Murværk i indendørs klima med relativ høj fugtighed - Murværk i uopvarmede lokaler - Murværk i uopvarmede tørre lokaler - Udvendigt fugtbeskyttende kælderydervægge Dette er en beskrivelse af murværk, men mørtlen er ligeledes opdelt i samme miljøklasser Titel: Murerhåndbogen 4. udgave- side 8 Forfatter: Erhvervsskolernes Forlag

23 For at vælge den rigtige type mørtel, skal man have indsigt i de forskellige mørtler. Her beskrives de forskellige mørteltyper: Receptmørtel Receptmørtel er fremstillet i et forud fastlagt blandingsforhold. Her skal bindemidler og tilslagsmaterialerne være kendte og oplyste. Receptmørtel kan fremstilles på fabrik eller ude på byggepladsen. I begge tilfælde er det vigtigt at blandingsforholdene er angivet. 18 Krav iht. DS 414, Eurocode 6 - fremstilling af receptmørtel Fabriksfremstillet mørtel - Varedeklaration skal være synliggjort. Mørtel blandet på byggepladsen - Fremstillingsmetode skal være dokumenteret, især at fremstillingsmetoden er egnet til at frembringe korrekt blandings-styrkeforhold i hele byggeperioden. - Hvis der er anvendt speciel blandingsprocedure, skal det specificeres. - Mørtlen skal blandes effektivt, så der sikres en ensartet fordeling af materialerne. - Blandetiden bør ikke overskride 15 minutter. Her tænkes der især på reaktionen på hydraulisk mørtel. - Cementholdige mørtler skal være færdigblandet, når de tømmes ud af blandemaskinen. - Klorindhold må ikke overstige 0,1 % CI 18 d

24 Fælles for fabriksfremstillet og byggepladsfremstillet receptmørtel Blandingsforholdet mellem bindemiddel eller bindemidler og tilslagsmaterialer skal angives. Mørtels trykstyrke betegnes som M, og skal angives på produktet. Mørtelmaterialerne skal udmåles og blandes, så den færdige mørtel er korrekt sammensat i henhold til specificeret blandingsforhold. Tilsætningsstoffer skal være angivet. Minimum 35 % af bindemidlerne i KC-mørtel skal være cement. Tørmassen af de enkelte delmaterialer må højest afvige 5 % fra de forudsatte forhold. 19 Funktionsmørtel Funktionsmørtel minder meget om receptmørtel, og har de samme egenskaber. Her er forskellen dog at funktionsmørtel er foreskrevet og fremstillet til at opfylde fastlagte egenskaber, eksempelvis opmuringsmørtel med nøje definerede styrkeegenskaber. Derfor står der på indpakningen, hvilke egenskaber mørtlen har i stedet for blandingsforhold. Egenskaberne kan for eksempel være mørtlens trykstyrke, vedhæftningsstyrke, farve og frostfasthed. Funktionsmørtlerne indeholder kontrollerede mængder additiver, som for eksempel gør mørtlen smidig at arbejde med. 20 C Mørtel Cementmørtel C Mørtel er en blanding af sand, flyveaske, vand og cement. Det eneste bindemiddel i mørtlen er altså cementen, hvilken gør, at det er en tør, ikke-plastisk mørtel. Den kemiske reaktion, der sker mellem cementen og vandet, gør at cementmørtlen ikke bare hærder hurtigt, men får en høj styrke. Cementmørtel er altså en meget stærk mørtel, som samtidig er u-elastisk og så tæt, at vanddamp ikke kan trænge igennem. Cementmørtlen bruges ofte som jordfugtig beton, til pudsning af gulve og til understøbning af elementer Titel: Kalk, kalk, kalk- side 19 Forfatter: Ole Storgaard 20 Titel: Kalk, kalk, kalk- side 21 Forfatter: Ole Storgaard 21 Titel: Cement og Beton, Håndbogen om cement, beton og mørtel- side udgave maj 2010 Forfatter: Aalborg Portland A/S 23

25 KC Mørtel Kalkcementmørtel KC-Mørtel er en hydraulisk, vandhærdende kalkmørtel, som har tilsat cement som bindemiddel. Dette er den mest gængse mørtel i dagens Danmark. Mørtlen med blandingsforhold KC 50/50/700 er især populær til opmuring af murværk og skorstene. KC-mørtel bruges dog også til pudsning af sokler. Men KC-mørtel må kun bruges på støbte sokler (huse yngre end ) På ældre huse med murede sokler, er KC-mørtel en katastrofe og en ofte begået fejl. Her bruges diodepuds (forklaring følger) af hydraulisk kalkmørtel eller luftkalkmørtel. 22 Bogstavbetegnelse efterfulgt af talkombinationen, angiver blandingsforholdet mellem bindemiddel og tilslagsmateriale. KC 50/50/700 er for eksempel betegnelsen for blandingsforholdet, for en blandingsmørtel bestående af 50 kg kalk, 50 kg cement og 700 kg tilslagsmateriale (se side 20) udmålt efter vægt. Summen af bindemidlerne er altid 100. Tilslagsmaterialerne forudsættes at ligge mellem 10 grænsekurver i en graf, der kaldes kornkurven eller normkurven. 23 Her vises kornkurven. Sandet skal have en ganske bestemt fordeling af mængderne af de forskellige kornstørrelser. Sandets kornstørrelsesforhold kan bedømmes ved sigtning. Kilde: Interview Jeg vil gerne vide, hvorfor denne KC 50/50/700 er så populær i det danske byggeri. Derfor har jeg taget kontakt til en bygherrerådgiver & arkitekt Michael Christoffersen, fra firmaet MBC-Tegnestuen. Jeg spurgte følgende: Spørgsmål: Hvilken mørtel anbefaler du, når du rådgiver bygherre? Svar: Jeg må indrømme, at selvom jeg rådgiver bygherre omkring murede byggerier, har jeg ikke den store viden inden for mørteltyper. Hvis jeg får til opgave at lave rådgivning til en bygherre, eller lave udbudsmateriale vedr. murværk, skriver jeg altid at murværket skal opmures med f. eks standard KC mørtel 50/50/ d d

26 Spørgsmål: Hvad er din begrundelse for dette? Svar: Jamen det er jo fordi de danske standarter beskriver denne KC 50/50/700 mørtel som godkendt til murværk, rent styrkemæssigt. På den måde har jeg overholdt reglerne. Fordele og ulemper ved kalkmørtel og KC-mørtel Kalkmørtel Fordele - Har god bearbejdelighed og hænger godt på murerskeen. Ulemper - For lav styrkeevne, til nybyggeri ikke restaurering. - Hærder ikke, når det opbevares tildækket, dvs. altid klar til brug. - Besværligt at skaffe, grundet de få kalkbrud i Danmark. - Mere ensartet murværk, da man kan blande store mængder ad gangen. - Fleksibel dvs. kan optage små bevægelser i bygningen uden at revne. - Har god holdbarhed. - Sætter sig efter opmuring. - Økonomisk dyrere. - Ved bygningsændringer eller nedrivning behøver man ikke at anvende slaghammer. - Er miljøanvendeligt genbrug af murstenen lettes, da kalkmørtlen renses lettere af stenen. - Evt. reparationsarbejde lettes, da man ikke skal skifte stenene. - Mørtlen er diffusionsåben væggen kan ånde. - Afgiver vandet hurtigere end cementmørtel. 25

27 - Er ikke vandopløseligt. - Indeholder ikke gips eller andre salte, som afsættes på murfladen. KC-Mørtel Fordele Ulemper - Har en yderst god - For stærk i forhold til murstenene. styrkeevne. - Er let tilgængeligt i hele DK. - Murværk som er opmuret i KC-mørtel er besværligere at reparere. - Opfylder kravene til DS-414 og EN-6. - Forholdsvis kort bearbejdningstid på ca. 3 timer. Såfremt mørtlen blandes op igen og igen, mister den sin styrke. - Er nemt at blande op på arbejdspladsen - Fugerne revner ved blot små bevægelser i bygningen. (receptmørtel). - Har god holdbarhed. - Der kræves dilatationsfuger på længere murværksfacader. - Er økonomisk fordelagtigt. - Udvinder CO2 ved fremstilling. Mørtlen er diffusionsåben væggen kan ånde Skema over fordele samt ulemper af mørtel typer. 26

28 Den udførende del Opmuring: Når der er tale om opmuring af murværk, er det yderst vigtigt at udføre opmuringen korrekt. Fugerne skal udføres, så de kan holde til de vejrpåvirkninger de vil blive udsat for i henhold til miljøklasserne, som er nævnt tidligere. Det er derfor uhyre vigtigt, at der mures med fyldte fuger. Betingelsen er ikke alene, at den håndværksmæssige side af sagen er i orden, men også at mørtel og sten har så gode egenskaber, at godt murerarbejde kan udføres. Når en almindelig hulmur udsættes for slagregnspåvirkning, presses der vand igennem formuren, og kan skade muren. Kontaktarealet mellem mørtel og sten, skal normal ved kontrol være mindst 85 % af stenens enkelte flader mod leje- og studsfuger. (Lejefugen er den vandrette og studsfugen den lodrette). 25 Hvis mørtlens vandholdeevne er ringe, og stenens sugeevne er stor, vil mørtlen kunne suges tør. Dette kaldes i fagligt udtryk at mørtlen er død. Dette sker så hurtigt, at der ikke er tid til at bringe stenen på plads. Bankes der på stenen efter mørtlen er suget død, ophæves vedhæftningen mellem sten og mørtel. Dvs. at vandindholdet i mørtlen har altafgørende betydning for vedhæftningen. 26 Dette gælder både kalkmørtlen og KC-mørtlen. Kalkmørtlen har dog den fordel, at den er federe i konsistensen end KC-mørtlen. I frisk tilstand er kalkmørtlen lind, levende, har god vedhæftning, og derfor er den nemmere at arbejde med. Man skal dog være opmærksom på, at kalkmørtlen sætter sig efter opmuring. Opmuring. Kilde: Titel: Murerbogen- 4. udgave Forfatter: Erhvervsskolernes Forlag

29 Pudsning For at pudsearbejdet kan udføres korrekt, er det nødvendigt at tilrettelægge arbejdsgangen. Planlægning spiller en stor rolle ved materialevalg, arbejdsmetode og bemanding til det pågældende arbejde. De største parameter for pudsarbejdet er selvfølgelig det arkitektoniske udtryk, som pudsen skal ende op med, i forhold til struktur og farvevalg. Men opbygningen af pudslagene er mindst ligeså vigtige, for at arbejdet skal blive stærkt og holdbart. Underlaget for pudsarbejdet kan variere meget, og der skal derfor overvejes nøje, hvilke arbejdsmetoder der skal gøres brug af. Underlaget skal altid være grovpuds som kastes på (udkast), således at mørtlen har noget at tage fat i, for at opnå ordentlig vedhæftning. Alle overflader som skal pudses, skal rengøres for støv, og vandes godt, inden påføring af mørtlen. Nyopført murværk er som regel meget sugende, og her er det yderst vigtigt at forvande grundigt, så væggen er mættet. Når mørtlen er påsmurt og rettet af, er det vigtigt at pudsen aldrig står i stærk solskin eller slagregn. Dette får pudsen til at tørre for hurtigt op, og der opstår manglende vedhæftning. Man skal ydermere undgå pauser imens pudsarbejdet står på, derved undgår man samlinger i pudsen. Afdækning af pudslaget kan være nødvendigt for at overholde tørretider. 27 Tilfælles for alt pudsarbejde anbefales det at bruge en såkaldt Diode-puds. Dette vil sige at pudslagene opbygges med en stærkere mørtel inderst for at forhindre spændinger. Opbygningen af pudslagene skal være enkeltvis afbundne (ca. 4-5 dage), før nyt lag påføres. Princippet i diode-pudsen er, at vandet kun vil bevæge sig indefra og ud, fordi der er en overvægt af grove porer i den grove puds og en overvægt af fine porer i den fine puds, afsluttet med en helt finporede finpuds. Omvendt er vandet indre tilbøjelig til at trænge ind i murværket igennem de to pudslag. Man har herved fået vendt vandstrømmen i pudsen. 27 Princip af diode-pudsen. Kilde: /bolig_byggeri/kridtstenshuse_paa_stevns nyny.pdf d

30 Restaurering af Kirke Værløse Kirke For at pointerer vigtigheden i brugen af korrekte materialer, og udførelsen af arbejdet, har jeg valgt at statuere et eksempel, hvor restaureringen af Kirke Værløse Kirke endte knap så hensigtsmæssigt. Kirken er en klassisk romansk landsbykirke, antageligt bygget i 1200 tallet. Renoveringen omhandlede udskiftning af tårnets fuger, som er opført i ca. år et par hundrede år efter selve kirken. I tidens løb var fugerne blevet møre og hullede i overfladen, så det trængte til en kærlig hånd. 28 Kirke Værløse Kirke- Bemærk omfuget kirketårn. Kilde: Værløse Menighedsråd tog kontakt til Nationalmuseets råd, og her fik de vejledning og tilsyn. Det blev besluttet at de yderste 3 cm af fugerne på de øverste 10 meter af de tre tårnsider, samt hele sydsiden skulle fræses ud, og fuges op igen med moderne restaureringsmørtel. Dette blev udført i 1996, og det har efterfølgende vist sig, at både mørteltype og udførelsen var uheldig. Allerede efter 12 år kunne man se svære skader på øverste højre side af vest gavlen. I 2009 blev det vedtaget at reparere skaderne hurtigst muligt. Da stilladset blev sat op, viste det sig, at der var masser af skader på murværket, som ikke kunne ses nedefra. Fugemørtlen som var blevet brugt i 1996, kunne allerede efter blot 12 år, kradses ud med en finger, og de utætte fuger havde resulteret i omfattende fugtskader på murværket. 28 Efterfølgende foretog Nationalmuseets, Teknologisk Institut, menighedsrådet, kirkens byggesagkyndig, kirkeværgen samt murermester Ole Jensen en besigtigelse af skaderne på tårnet. Her var der fælles enighed om, at det udførte arbejde var materialemæssigt forkert. Fugerne blev svage, slap stenen og derefter revnede/smuldrede de. Samtidig var den håndværksmæssige kvalitet ringe. Fugerne var ikke trykket ordentlig ind, således at der var manglende vedhæftning 28 d

31 med store hulrum. De dårlige fuger har så efterfølgende resulteret i at de gamle munkesten har taget skade. 29 Forklaringen på at dette skete er, at de gamle håndværkstraditioner ikke er blevet respekteret, og at man i stedet har anvendt moderne færdigprodukter. Projektet på Kirke Værløse Kirke er desværre ikke et enestående tilfælde. Fejlrestaureringerne har vist sig i mange af Danmarks middelalderkirker, i den senere årrække. Nu har Murermester Ole Jensen taget sagen i egne hånd, og har fået til opgave at finde den korrekte mørteltype til netop dette projekt. Dette er baseret på analyser af bl.a. oprindelige mørtelklumper, styrketest, samt fremstilling af mørtelprøver gennem en længere årrække. Dette resulterede i at Ole Jensen fandt frem til en læskemørtel, som Ole selv hentede tilslagsmaterialer til fra særlige grusgrave. På bagrund af disse erfaringer, har kirken valgt at restaurere fugerne med læskemørtel af samme sammensætning som oprindeligt benyttet. 29 Igangværende omfugning af kirketårn. Kilde: d

32 Case I min søgen efter mere viden inden for kalkmørtler, tog jeg kontakt til Nordisk Forum For Bygningskalk. De er i gang med at analysere og observere en masse prøvefelter af forskellige mørtelprodukter, i håb om at bevise at kalkmørtel har den samme, eller måske endda bedre holdbarhed en KC-mørtel. Denne mur ligger i Helsingør kommune, hvor der er ansøgt og givet tilladelse af Kulturstyrelsen, til at etablere 6 prøvefelter på hver 3 x 3 meter. Af blandt andet æstetiske grunde, er de 6 etablerede prøvefelter placeret parvis mellem murens støttepiller. Her var jeg så heldig, at få lov til at deltage i en af deres møder, hvor vi også var ude og se/måle prøvefelterne. Personerne som deltog denne dag d , var hhv. Torben Seir Hansen, Anders Nielsen, Per Godtfredsen og Søren Vadstrup. Muren omkring Marienlyst slot Den fredede havemur som omkredser Marienlyst Slot i Helsingør, er blevet valgt til demonstration og afprøvning af forskellige mørteltyper og behandlingsmetoder. Prøverne vender ud mod bebyggelsen Lappen (Nabo bygninger). Grunden til valget af netop denne mur var, dens dårlige tilstand. Murens tilstand er i en slem forfatning med masser af salte, saltsprængninger, revnedannelser, samt algebegroning, afskallet puds og gamle cementreparationer. Denne tilstand gør at man virkelig kan se, hvordan de nye forskellige prøver agerer. Her ses de eksisterende forhold af murens yderside i området hvor prøvefelterne skal være. På murens inderside er de nederste 1,5 meter dækket af jord (koten er markeret med stiplet linje). De 3 x 3 meter store prøvefelter er placeret parvis mellem murens støttepiller. Marienlyst Slot kan skimtes bag muren i bagrunden til højre. Kilde: SEIR- Materialeanalyse A/S 31

33 Historiske oplysninger Der foreligger ikke mange oplysninger om murens alder, men dele af muren skulle angiveligt være fra Christian IV s tid, dvs. at muren er ældre end det nuværende Marienlyst Slot, som er opført i Kobberinddækningen og det øverste murskifte skulle dog være væsentligt yngre, og muligvis etableret i forbindelse med en større istandsættelse i begyndelsen af 1920 erne. 30 Murens opbygning I området med prøvefelterne har muren på ydersiden mod Lappen en højde på 3,0 meter. Men på indersiden af muren, mod slottet, er de nederste 1,5 meter dækket af jord. Det vil sige, at muren er stærkt udsat for fugtindtrækning i bunden. Murens tykkelse er omkring 46 cm. På ydersiden er muren støttet af ca. 90 cm brede støttepiller, som rager 30 cm ud fra murens facade. Murens inddækning er med sammenfalsede kobberplader, som har ensidigt fald mod Lappen. Muren er opmuret i røde teglsten af varierende kvalitet, og med uens dimensioner. Længden på stenene varierer mellem mm, bredden mm og højde mm. Til opmuringen er anvendt en meget grovkornet mørtel, med op til 10 mm store tilslagskorn. Der er muret med fyldte fuger og opmuringsmørtlen ses stedvis at være udført ud over stenenes overflade. 30 Her er billede af murens yderside efter afrensning af puds. Kalk- og farvelag i de 6 prøvefelter. Koten for jorddækningen på murens inderside er markeret med stiplet linje. Kilde: SEIR- Materialeanalyse A/S 30 Titel: Analyse af muren omkring Marienlyst Slot Udarbejdet af: SEIR-materialeanalyse A/S 32

34 Her er et udsnit af den afrensede mur. Til opmuringen er der anvendt en bindemiddelrig, meget grov mørtel. Efter opmuringen har mørtlen i større eller mindre grad dækket stenenes overflade. Dette kaldes en "udglattet fuge". Kilde: SEIR-Materialeanalyse A/S Overfladebehandling af muren: På murens yderside (mod Lappen) er der påført to lag cementholdig puds, med en samlet tykkelse på 5-10 mm. Pudsen er flere steder skallet af. Under pudslagene ses der rester af ældre kalklag i hvide, brunrøde, lyserøde og grå kulører under den yderste cementholdige puds. Yderst er der enkelte steder bevaret et lyseblåt kalklag. Dette indikerer, at der flere gange har været reparation Billede af pudslagen. Kilde: SEIR-Materialeanalyse A/S på murens facade. Det vil sige, at muren er utrolig påvirket af de vejrlige forhold, samt fugt fra jorden, hvilket gør denne mur ideelt til forsøg af pudsprøver med forskellige materialer Titel: Analyse af muren omkring Marienlyst Slot Udarbejdet af: SEIR-materialeanalyse A/S 33

35 Udførelse af prøvefelter på muren Inden udførelse af prøvefelterne, blev muren afrenset. Dette blev udført af Cortex Facaderens ApS. Ved afrensningen blev al eksisterende puds, og underliggende kalklag fjernet til blankt murværk. Der blev dog efterladt enkelte, dybe cementholdige reparationer i selve murværket. Jesper Sørensen fra Cortex ApS ledede arbejdet. Til hjælp ved afhugningen stillede Murerskolen op med tre SKP-lærlinge (Borhan Abbasi, Mads Bisserup og Mick Østergaard), og en lærer/murer (Hans-Henrik Tonsberg). Murerskolens afhugning blev udført manuelt med murerhammer (prøvefelt 2 og dele af prøvefelt 3). Resterende murfelter blev afhugget maskinelt med trykluftsdrevet værktøj af Cortex ApS (prøvefelt 1, 4, 5 og 6). Den afsluttende sandblæsning blev udført af Cortex ApS. 32 Elever fra Erhvervsskolens murerskolen, hjalp med at fjerne gammelt puds og begroninger. Kilde: Slots-forfaldne-mur/artikel/ Her præsenteres de forskellige murerfirmaer som har udført prøvefelterne på muren omkring Marienlyst Slot: 32 d

36 Her ses opdelingen af de forskellige felter. Læg mærke til at prøvefelterne i øjeblikket bliver beskyttet mod slagregn ved en overdækning, som er bredere end de eksisterende tagsten. Denne overdækning er etableret i 2014 for at beskytte prøverne så vidt muligt, indtil de opnår deres optimale styrke. Overdækningen skal sidde frem til foråret Herefter fjernes den, således at dryppet fra tagstenene igen rammer muren. (Muren er ikke lodret, og tagskæggets bredde skal ikke ændres af arkitektoniske årsager). Det er denne vandpåvirkning, som pudsprøverne skal kunne tåle. 33 Liste over prøvefelterne; Se bilag 1. Analyser af Marienlyst Muren Under mit besøg i Helsingør, fik jeg (som nævnt tidligere) lov til at deltage i en observationsgang af muren Marienlyst. Dette var d. 15 / Til hver observationsgang skal der undersøges følgende: Visuelle og hørlige observationer: - Udseende, fotografering og bankning (for at kontrollere eventuelt løst puds). 33 Titel: Analyse af muren omkring Marienlyst Slot Udarbejdet af: SEIR-materialeanalyse A/S 35

37 Fugtmålinger: - Kapillarsugning med Karsten Tube (kun i tørvejr) Dette er en metode som måler vandoptagelsen i mørtlen (Forklaring følger). - Fugtindhold målt fra overfladen med mikrobølgemåler. - Fugtindhold i dybden, målt med dialektisk sonde. Denne måling kræver boring af 50 mm huller og indsættelse af et foringsrør. 34 Mikrostruktur - Tyndslibsundersøgelser af de udførte pudstyper og kalkninger. Prøverne kan udtages i forbindelse med udboring til fugtmålinger. 35 Visuelle og hørlige observationer: Da vi ankom til stedet, startede vi med at gå en tur langs muren for, at nærstudere de forskellige prøver. Her vurderede vi, at prøverne generelt så rigtig fine ud. Samtidig bankede vi også på prøverne for at se, om der var manglende vedhæftning i pudsen. Pudsen havde holdt rigtig fint vinteren over, dog var der selvfølgelig stadig fugtskjolder, hvilket er helt normalt. Billede af prøverne d. 15/ Fra venstre: Torben Seir Hansen, geolog ved Københavns Universitet, Anders Nielsen, civilingeniør tekn. Dr, Per Godtfredsen, arkitekt ma., Kilde: Eget foto. Kilde: Eget foto. 34 Titel: Analyse af muren omkring Marienlyst Slot Udarbejdet af: SEIR-materialeanalyse A/S 35 Titel: Analyse af muren omkring Marienlyst Slot Udarbejdet af: SEIR-materialeanalyse A/S 36

38 Fugtmåling Fugtmålingen af muren blev udført med en såkaldt mikrobølgemåler Gann Hydromette UNI 1 B50. Gann Hydromette Uni apparatet viser fugt i de fleste byggematerialer som træ, beton, fliser, gips mørtel osv. Som de fleste indikatorer sender Gann Uni et signal ned i dybden af materialet. Materialeegenskaber såsom massefylde, og især fugt, påvirker dette signal, og kan derfor nemt og hurtigt opdage ændringer i fugt, helt uden at ødelægge materialet. GANN aktiv-elektrode B50 er elektroniske fugtighedsfølere til bestemmelse af vandindhold og fugtfordelingen i byggematerialer, som for eksempel murværk, beton, cementgulve, træisolering m.m. Målinger bygger på måleprincippet om det kapacitive elektriske felt. Målefeltet dannes mellem den aktive kugle og målepunktets underlag. Ændringen af det elektriske felt gennem materiale og fugtighed, registreres og vises på instrumentets display i tal (0-199). Målingen er en relativ måling, dvs. at det er forskellen mellem det tørre og det fugtige materiale der vises. Beregningen af den absolutte fugt i vægt %, er kun mulig ved normalt udtørringsforløb. En afgørende faktor er også vægtfylden af de prøvede materialer. Grundlæggende vil en højere vægtfylde påvirke aflæsningen af de tørre materialer og tilsvarende være højere på fugtige materialer. 36 Kilde: Eget billede 36 d

39 Reference til aflæsning af forskellige materialer - Gann Hydromette UNI 1 B50. Kilde: TQC Karsten Tube Penetration Test er en simpel test til at måle graden eller vandindtrængningen i byggematerialer som beton, sten og gips. Testen består af et glasrør fyldt med vand, bundet til testmaterialet med plastiline (Blå lim materiale, se billede). Vandtrykket udøves så på overfladen. En gradueret skala indikerer, mængden af vand der trænger ind i overfladen. TQC Karsten Tube Penetration Test indeholder 3 rør til vandrette overflader, 3 rør til lodrette flader, en vandflaske, markør og kit til at placere rørene lækagetæt på overfladen. 37 Karsten Tube Penetrations kit. Kilde:

40 Dialektisk sonde: Måleprincippet er højfrekvent dialektisk-skift målesystem, og benyttes til måling og kontrol af fugtindhold i brug af forskellige industrier og materialer, bland andet murværk. Sensoren detekterer i en dybde på op til 150 mm i materialet, og den detekterer gennemsnitsfugten. Dette inkluderer overfladefugt samt kernefugt. På grund af måledybden har små snavspartikler eller film på sensor, ingen indflydelse på målingen. Måleprincip: Ethvert materiale har sin egen dialektiske konstant, hvilken er grundprincippet i fugt målingen. Vand har for eksempel en dialektisk konstant på ca. 80, hvor de fleste materialer er på omkring 4 til 13. Når materialet indeholder fugt ændres den samlede dialektiske konstant der måles af systemet. Ændringen i den samlede dialektiske konstant, er direkte associeret med det procentvise indhold af vand i vægtprocent. Ved at benytte en højfrekvensmåling opnår en stor indtrængning i mediet, og større uafhængighed af belægninger på selve sensoren. 38 Kilde: d

41 Tyndslibsanalyse: Tyndslibsanalyse bruges til at finde kalkmørtlens styrke og porøsitet. Kalkmaterialerne kan varierer meget, både i trykstyrken og densitet. Her er et par eksempler på kalkholdige materialer: Densitet Trykstyrke Calcit (CaCO3) kg/m3 >200 MPa Ølandskalksten kg/m3 150 MPa Limsten, Stevns kg/m3 7, 5MPa Læsket kalk, hærdet kg/m3 5 MPa Kalkmørtel, Hærdet kg/m3 1MPa Det rene kalkmineral Calcit har en porøsitet omkring 0%, og den højeste vægtfylde (densitet). Calcit vil også have den højeste trykstyrke. For Ølandskalkstenen med en porøsitet på omkring 2 %, er både densiteten og den anførte trykstyrke på 150 MPa tilsvarende lavere. Den nederste rangerede kalkmørtel med en porøsitet omkring 20 % er trykstyrken nede på omkring 1 MPa. Den har dog en noget højere densitet, i forhold til den læskede kalk uden tilslag og limstenen, dette skyldes at iblanding af tilslag øger vægten. For kalkmørtlen består den samlede porøsitet af alle de luftfylde porer og hulrum i materialet. De fineste porer kan beskrives som kapillarporer med tværmål på mindre end 0,005mm. De groveste porer kan beskrives som makroporer, som optræder i form af luftporer og svindrevner. Luftporerne repræsenterer den i mørtlen indkapslede luft: Svindrevnerne repræsenterer tidlige revner dannet ved afsugningen, udtørringen og carbonatiseringen af mørtlen. Porøsitetens størrelse vil selvsagt være afhængig af mørtlens bearbejdning og komprimering, men både blandingsforhold og vandindhold har også stor betydning Titel: Analyse af muren omkring Marienlyst Slot Udarbejdet af: SEIR-materialeanalyse A/S 40

42 Kalkmørtlens makroporøsitet kan undersøges nærmere ved tyndslibsanalyse. Her anvendes der en såkaldt tyndslib, som repræsenterer en tynd skive af mørtlen, som er indstøbt i epoxy, limet på en glasplade, og slebet ned til en tykkelse på ca. 0,03 mm. Tyndslibets dimensionerne er 35 x 45 mm. Her vises et eksempel af tyndslib. Prøven er ved fremstillingen af tyndslibet indstøbt i grøn epoxy og efterfølgende slebet ned til en tykkelse på ca. 0,03mm. Kilde: Eget foto. Tyndslibet danner grundlag for tyndslibsanalysen, som udføres ved at undersøge den i tyndslibet næsten gennemsigtige mørtelskive i et såkaldt polarisationsmikroskop. Undersøgelsen udføres typisk ved forstørrelse på x, men forstørrelser op til 1000x er muligt. Geologens bord - Fyldt med analyser. Kilde: Eget foto. Her vises til billede af polarisationsmikroskopet. Kilde: Eget foto. 41

43 Laboratorieundersøgelser af Marienlyst muren Geologen Torben Seir Hansen har udtaget 6 prøver fra murens yderside på ca. Ø28 mm borekerner. Af disse har han udvalgt 3 prøver, som er undersøgt ved tyndslibsanalyse for at kunne beskrive forekommende kalk- og farvelag samt at fastlægge skrukturen og sammensætningen af de anvendte mørtler til såvel puds og opmuring. Dette billede viser den udborede prøve (tv) og en analyserende tyndslib af samme prøve (th). Kilde: Udleveret materiale fra SEIRmaterialeanalyse A/S Inden analysen påbegyndes, identificeres opbygningen af de forskellige mørtellag i dette skema: Dette skema viser opbygningen af puds, kalk-farve og kalksvummelag i de underøgte prøver. Kilde: Udleveret materiale fra SEIRmaterialeanalyse A/S 42