Conference paper

Lubelli, Barbara; van Hees, Rob; Hilbert, Georg:

Development of a modular system of poultices for the desalination of masonry structures

Desalination by poulticing is a technique of growing importance in the field of architectural heritage conservation, and especially in the case of immovable objects, such as masonry structures. In spite of its increasing use, desalination is still largely performed on a trial and error basis, without scientific knowledge of the mechanism governing the process of salt extraction. As a consequence, the obtained results are often unpredictable and sometimes unsatisfactory. A better understanding of the desalination process is needed in order to support the conservator with clear guidelines for choosing a suitable desalination material and method.
In the here described research, undertaken in the framework of the EU project DESALINATION , a modular system of poultices has been developed, which can be fine-tuned to different types of substrates. The main principle of this system is to make use of advection, i.e. the transport of salt ions with water flow using the effect of capillary suction. This transport mechanism is faster than diffusion and the application on immovable objects is relatively easy. In order to optimize salt extraction, a poultice working by advection should have smaller pores than the substrate. Starting from this principle a modular system of poultices has been developed on the basis of the classification of substrates according to their pore size distribution.

The modular system comprises 4 different classes of poultices. Three of the poultice classes are intended for desalination according to the advection principle, one of the classes is intended for diffusion based desalination. While this last poultice class can be used for all substrate pore size classes, it is however most appropriate for the smallest pore sizes (< 0.1 µm), which can not be desalinated using advective poultices.

The modular system developed in the Desalination project has up to now been applied in two objects in practice: the “Waag building (city balance)” in Amsterdam and a second fired clay brick building, the church St. Marien in Stendal in the eastern part of Germany. In the second part of the lecture, practice orientated results and experiences of the work done on both objects will be discussed.

Barbara Lubelli, Rob van Hees – TNO Delft: Barbara Lubelli hat sich im Rahmen zweier EU-Projekte (SALTCONTROLL, DESALINATION) und einer in diesem Rahmen entstandenen Dissertation eingehend mit der Problematik „Schäden an mineralischen Baustoffen durch Salzkristallisation“, vor allem aber mit den Möglichkeiten deren Minderung, auseinandergesetzt. Ihre Arbeit ist eingebettet in die Arbeiten in das Team um Prof. Rob van Hees, der auf europäischer Ebene als einer der Naturwissenschaftler angesehen werden darf, der im Rahmen von Projekten auf nationaler und internationaler Ebene für praxisorientierte Fragestellungen naturwissenschaftlich untermauerte Aufgabenlösungen im Bereich Baudenkmalpflege erarbeitet. Neben den schon aufgeführten Projekten ist das EU-Projekt COMPASS zu nennen, in dessen Rahmen ein EDV gestütztes Expertensystem für die Fragestellung „Putze auf feuchte-und salzbelastetem Untergrund“ erarbeitet wurde.

Georg Hilbert – Remmers Fachplanung: neben langjähriger Praxiserfahrung zu Fragen der Natursteinkonservierung seid dem Jahre 1990 ebenfalls im Arbeitsbereich „Putze auf feuchte-und salzbelastetem Untergrund“ tätig; nach einem dreijährigen Forschungsvorhaben in der Kooperation Fachhochschule Münster / Remmers Baustoffe (inhaltlicher Schwerpunkt: Salzeinwanderung in Putzgefüge; Möglichkeiten der Gefügegestaltung von Sanierputzen im weiten Sinne) sowohl mit objektplanenden wie auch produktkonzipierenden Aufgaben im Bereich der Baudenkmalpflege betraut. Dieser Praxishintergrund war der Auslöser für die Entwicklung des Kompressenbaukastens.