Teil 6: Grundwasserabsenkung. Viktor Mechtcherine Institut für Baustoffe. Modul BIW3-04, SS 2015 LV Baustofftechnik im Grundbau

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1 Fakultät Bauingenieurwesen, Institut für Baustoffe, Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine Modul BIW3-04, SS 2015 LV Baustofftechnik im Grundbau Teil 6: Holzschäden infolge Grundwasserabsenkung Viktor Mechtcherine Institut für Baustoffe

2 Dauerhaftigkeit von Holzgründingen Historische Holzgründungen TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau

3 Dauerhaftigkeit von Holz Mögliche Angriffsarten auf Holz mechanischer Angriff chemischer Angriff (Säuren) physikalischer Angriff (Frost) thermischer Angriff (Feuer) biotischer Angriff (Pilze, tierische Schädlinge, Bakterien) TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau -3-

4 Chemischer Angriff Säurebedingte Hydrolyse Zerlegung der Zellulose-Kettenmolekülen in Glukose-Moleküle Abtransport der Glukose durch Wasser oder Abbau durch Mikroorganismen Langsamer Abbau der Festigkeit; die Geschwindigkeit hängt von der Holzart, Säurekonzentration und Bewegung des Grundwassers TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau

5 Dauerhaftigkeit von Holzgründingen Querschnitt durch eine über 100 Jahre alte Holzspundwand Im Grundwasser ist Holz u.u. dauerhaft über Jahrhunderte! TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau

6 Biotischer Angriff infolge Grundwasserabsenkung Lebensbedingungen im Grundwasser Im Grundwasser sind Lebensbedingungen für Insekten, Muscheln, Pilze und Bakterien ungünstig - zu geringer Sauerstoffgehalt - zu niedrige mittlere Jahrestemperatur. Holzverlust nach 4 Monaten in Masse-% Hausschwamm Holzbock Temperatur in o C TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau -6-

7 Biotischer Angriff infolge Grundwasserabsenkung Folgen der Grundwasserabsenkung Erhebliche Verbesserung der Lebensbedingungen für Muscheln, Pilze, Bakterien und Insekte Schädigung der Holzgründungen Die stark dunkel gefärbten Zellwände signalisieren einen starken Befall durch Moderfäulepilze. TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau -7-

8 Biotischer Angriff infolge Grundwasserabsenkung Holzschäden Vorrangiger Schadeneffekt: Braunfäule Holzstruktur wird durch Abbau der Zellulose zerstört. Braunfäule erzeugende Pilze (Auswahl): Echter Hausschwamm Brauner Kellerschwamm Marmorierter Kellerschwamm Weißer Porenschwamm Muschelkrempling Fältlingshäute Blättlinge etc. Das Holz ist brüchig. Ein Zerreiben zwischen Fingern erzeugt feines, braunes Mehl (Lignin) TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau -8-

9 Holzschäden infolge Grundwasserabsenkung Beispiel: Kirche St. Martin in Landshut Die Kirche St. Martin in Landshut besitzt den höchsten Ziegelturm der Welt (derzeit nicht begehbar). Er ist auf ca Holzpfählen aus Fichtenholz gegründet. Das Kirchenschiff ist gegründet auf ca Pfähle aus Tannenholz. Schäden am Fundament traten auf durch Grundwasserabsenkung infolge Regulierung der Isar sowie Kanalisierungs- und Wasserrückhaltemaßnamen in der Umgebung der Stadt. TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau -9-

10 Holzschäden infolge Grundwasserabsenkung Beispiel: Kirche St. Martin in Landshut Höhen in m über NN Bodenplatte Kirche Schluff Pfähle Kies mittlerer Grundwasserspiegel im Bereich der Kirche TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau -10-

11 Holzschäden infolge Grundwasserabsenkung Beispiel: Kirche St. Martin in Landshut Schäden an den Stützpfählen durch Moderfäule Instandsetzung: Austausch der Holzpfähle durch Betonstützen TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau -11-

12 Holzschäden infolge Grundwasserabsenkung Beispiel: Sanierung der Gründung einer Wassermühle Vor der Sanierung Nach der Sanierung TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau -12-

13 Holzschäden infolge Grundwasserabsenkung Beispiel: Kathedrale St. Isaak in St. Petersburg 1818 Neubau der St.-Isaaks-Kathedrale (drittgrößte Kuppelkirche der Welt) auf einem Fundament von mehr als geteerten Kiefernpfählen 2008 Tragende Konstruktionen und Fundament weisen Schäden auf Vermutung: Grundwasserabsenkung führt zu Pfahlkorrosion und Senkungen TU Dresden, Institut für Baustoffe, Prof. V. Mechtcherine Baustofftechnik im Grundbau -13-