| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Renere teknologi til undgåelse af biologisk vækst på murværk, tegl- og betontage

11 Skadestyper

11.1 Indledning

Der er forskellige typer af mulige skader der drøftes i branchen og/eller i større eller mindre grad er beskrevet i litteraturen:

1. Forvitring/dekomponering/opløsning af specifikke forbindelser i byggekomponenterne forårsaget af udskillelse af organiske syrer, enzymer mv.
2. Mekaniske påvirkninger.
3. Indvirkning på varme- og fugtoptagelse og afgivelse, hermed ændring af fysisk kemiske processer. I tagbranchen drøftes ofte, om bevoksninger holder på fugten og dermed kan give øget risiko for frostsprængninger
4. Dårligere vedhæftning ved efterfølgende overfladebehandlinger, f.eks. med afskalning af kalklag eller maling til følge pga. vækstlag
5. Ændret æstetisk indtryk i form af lokale farveændringer/misfarvninger, betragtes af mange som en skade.

I litteraturen omtales begreber som

	afskalninger
	revnedannelser
	peeling
	crumbling
	disjointing

som eksempler på skader forårsaget af bionedbrydning.

11.2 Dekomponering af materialerne pga. væksters udskillelse af syrer mv.

11.2.1 Projektresultater

I forbindelse med indeværende projekts tyndslibsundersøgelser af tegl og betonprøver har det ikke været muligt at konstatere skader på materialerne der synes at stamme fra udskilning af syrer mv. fra biologisk vækst.

I forbindelse med tyndslibsundersøgelserne er der også set lidt på hvor langt ind i selve materialet den biologiske vækst er konstateret. Der er kun set op til ca. 0,5 mm’s indtrængning af vækst. Som beskrevet tidligere skelnes der mellem epilithiske og endolithiske laver, hvor de endolithiske laver kan vokse ind i selve stenmaterialet. Udbredelsen af de endolithiske laver på de sten, der har været udvalgt til tyndslibsundersøgelserne, har dog været så beskeden, at kun på 3 slib vurderes slibet at være lagt igennem en endolithisk lav, og der har i intet af tilfældene været tale om en meget kraftig vækst. Ved kraftig vækst af endolithiske laver kan det derfor ikke udelukkes, at vækst kan trænge betydeligt længere ind i materialet. På ingen af de i projektet udtagne prøver er der dog konstateret kraftig vækst af endolithiske laver.

På overflader med fritlagte sandkorn (erosion af overfladen) ses vækst mellem sandkornene. Der ses sur påvirkning af cementpastaen mellem kornene. Dette er normalt for udendørs betonoverflader udsat for sur regn. Den sure påvirkning medfører at kun ikke-syreopløselige dele af cementpastaen bliver tilbage mellem sandkornene. Zonen af ikke-syreopløselige rester er noget bredere i område med kraftig vækst. Dette kan dog skyldes, at der i område med kraftig vækst ikke sker den erosion af overfladen, der normalt vil fjerne disse rester. Det betyder således ikke at være forårsaget af væksten.

Der er ikke i de undersøgte teglsten set tegn på sur påvirkning.

Prøve 30SII er en gul teglsten med delamineringer. I denne sten ses vækst i revnerne. Det vurderes ikke, at revnerne er opstået på grund af den biologiske vækst, men af andre årsager (f.eks. frost), hvorefter væksten er trængt ind i eksisterende revner.

11.2.2 Litteraturoplysninger

Der eksisterer en mængde litteratur vedrørende bionedbrydning. Mange af undersøgelserne omhandler dog sandsten og kalksten som ikke er omfattet af indeværende projekt. Mange af artiklerne handler om de kemiske reaktioner og mulig nedbrydning der kan ske på grund af vækstens udskillelse af forskellige organiske syrer herunder særligt oxalsyre.

I det følgende er der givet en kort gennemgang af udvalgte artikler.

I kilde [19] gennemgås forskellige former for bionedbrydning med reference til en række andre artikler. I artiklen konkluderes, at nogle laver kan forårsage alvorlig nedbrydning ikke kun af murværksfuger men også af teglsten, uden at strukturen først har været udsat for anden form for nedbrydning. Dog er denne proces langsom. Bionedbrydning forårsaget af alger vurderes at være meget overfladisk. Den kemiske påvirkning fra mosser vurderes at være væsentligt mindre end fra laver, men et vist omfang af fysisk nedbrydning på overfladen af materialerne kan ske på grund af mossernes vedhæftning.

I artiklen konkluderes sidst, at alvorlig skade på murværkskonstruktioner ved tilstedeværelse af vækst sjældent er et direkte resultat af væksten, men snarere af andre stoffer/midler, hvor fremkomsten af nogle af disse er blevet begunstiget af denne vegetation, som igen er involveret i skaden enten direkte eller indirekte ved at anspore et andet skadende middel eller påvirkning (frost).

Den kemiske aktivitet af hovedparten af arterne (bortset fra skorpelaver) er svag på murværk og forbliver overfladisk. Den destruktive mekaniske effekt af væksten er meget større, men forbliver også overfladisk.

I følge Lloyd, 1973 [26] kan såvel endolithiske som epilithiske skorpelaver forårsage skade på materialer. Porøse materialer er især påvirkelige af fysisk gennemtrængning af visse laver, men lavvækst kan også virke beskyttende imod den fysiske påvirkning af vind og vejr, [26].

I artiklen "Effects of Lichens on Mineral Surfaces", [26] ironiserer forfatterne (Jones, D., M.J. Wilson & W.J. McHardy ) således over et arbejde udført af Brightman & Seaward (1977), hvori de konkluderer, at laver ikke kan forårsage egentlig strukturel ødelæggelse af bygningsmaterialer. De hævder, at der er en god bufferkapacitet i f.eks. mursten, puds, cement og asbestcement. Desuden er det deres opfattelse, at lavvækst i mange tilfælde kan have en æstetisk positiv effekt. Jones, Wilson & Hardy henviser bl.a. til en undersøgelse af Hale (1983), som illustrerer en Maya ruin i Guatemala med stenrelieffer fra perioden 300 f.Kr. til 250 e.Kr., som blev behandlet med et fungicid, der dræbte lavbevoksningen, hvorefter den kraftige erosion forårsaget af laver blev blotlagt. Deres egne undersøgelser bekræfter, at der er en effekt og betydning af laver på natursten og på bygninger og monumenter af sten. Til gengæld kan der i visse tilfælde spores en positiv, beskyttende effekt af lavbevoksning mod vejrligets nedslidning (Lloyd, 1973 i Jones, Wilson & Hardy). Der er dog ifølge forfatterne næppe tvivl om, at både vejrligets påvirkning og påvirkning fra lavbevoksning i form af sekundære produkter og syreudskillelse fra laver har en effekt over lang tid.

I en undersøgelse gennemført af Petersen, Karin & Joanna Kuroczkin, Alicja B. Strzelczyk & Wolfgang E. Krumbein med titlen "Distribution and effects of fungi on and in Sandstones", [27] er monumenter bygget af sandsten analyseret for bevoksninger af mikroorganismer. Svampekolonier er isoleret og identificeret, så artssammensætning og udbredelse kan vurderes. Der er foretaget undersøgelser i Scanning Electron Mikroskop, og de enkelte svampestammer er analyseret for deres evne til at producere syre på forskellige kulhydratkilder. Deres evne til at oxidere mangan og udskille manganoxyd er også undersøgt. Dette mønster som kan indikere transport og udskillelse af jern diskuteres i relation til skorpedannelse og afskalning.

Biologisk nedbrydning induceres, ifølge forfatterne, [27] ved acidolytisk aktivitet og komplexbinding såvel som ved reduktion og oxidation af mineralske kationer.

Svampene blev isoleret på Czapek-Dox-Agar (Merck, Nr. 5460, Darmstadt, FRG), identifikation af svampene blev udført på Centraalbureau voor Schimmelcultures, Baarn, The Netherlands. Svampenes syredannelse blev undersøgt på Czapek-Dox-Agar indeholdende forskellige kulstofkilder: glukose, galactose, fruktose, mannose, maltose, saccharose, stivelse, glycogen og cellulose. Svampene blev inkuberet ved 28°C og undersøgt efter 14 dage for vækst og syreudskillelse. Bromothymol-blåt og bromocresol-grøn blev brugt som pH-indikatorer. Mangan oxidation blev undersøgt iht. Zavarzin (1982) & Bromfield (1956) og bestemt ved Leuco Berbelin blåt (Krumbein & Altmann, 1973), [27].

Undersøgelserne viste, at svampe fra slægterne Cladosporium, Penicillium og Trichoderma er de svampe, der oftest giver anledning til bionedbrydning på sandsten enten foranlediget af syreudskillelse eller ved komplexbinding. Svampeslægten Phoma er også syreudskillende. Godt 50% af de isolerede svampeslægter i denne undersøgelse sænkede pH på mindst en kulstofkilde. Kulstofkilden kan være fra mikrobielle nedbrydningsprodukter, slim eller andre extracellulære polysaccharider (f.eks. glukose, galactose, fructose, mannose, maltose, saccharose), fra oplagsstoffer (f.eks. stivelse og glucogen) eller fra algers cellevægge, som består af cellulose. Fra Krumbein & Petersen, 1987.

Hos 21 af 61 arter blev Mn²⁺ omdannet til Mn⁴⁺. Mangan og jern biotransport kan være involveret i bionedbrydning og afskalning (exfoliation).

Ifølge kilde [1] gælder det generelt, at misfarvning indtræffer længe før forvitring. Denne påstand underbygges af at der i litteraturen ved angivelse af eksempler på bionedbrydning oftest er tale om historiske monumenter der er blevet undersøgt.

11.3 Mekaniske løft, mv.

Ved kraftige mospudedannelser på tage i overlap mellem sten kan det ikke udelukkes at mosset evt. kan bevirke indtrængning af vand ved opstemning af vand eller evt. løft af stenene. Dette gælder både for tegl- og betontage.

Hvis væksten bliver så kraftig at den forårsager en mekanisk tilstopning af vandafløb fra tage kan man forestille sig at dette kan bidrage til øget vækst og evt. til skader. Der er ikke i projektforløbet set eksempler herpå.

11.4 Fugtoptagelse og afgivelse

Som beskrevet under afsnit 8.7 "Fordampningshastighed" er der i det indeværende projekts udførte fordampningsmålinger registreret hurtigere vandfordampning fra prøver med relativ kraftig vækst end fra prøver med svag vækst. Dette er i modstrid med den gængse opfattelse af at væksten holder på fugten og dermed skulle kunne give anledning til øget risiko for frostsprængninger.

Det skal i den forbindelse pointeres, at de udførte sammenlignende målinger kun er gennemført for begroninger med alger og lav. Der kan således ikke konkluderes noget vedr. mossers evne til at fastholde fugten i konstruktionen.

På baggrund af de udførte målinger vurderes der ikke at være belæg for at påstå at alge- eller lavvækst øger risikoen for frostsprængninger.

11.5 Vedhæftning

Der er i projektforløbet set flere eksempler på afskalning af kalklag hvor der under afskalningerne har kunnet konstateres lag af grønalger der vurderes at være medvirkende årsag.

I følgende figur 11.1 ses et billede fra et pudset og kalket murværk med afskalninger. Der ses algevækst under afskallende kalklag. De større afskalninger af pudslag vurderes ikke at være forårsaget af væksten, men i det aktuelle tilfælde snarere frost i forbindelse med et højt vandindhold samt krystaltryk fra vandopløselige salte, der under vands fordampning er blevet udfældet i murværkets overflade.

Figur 11.1:
Pudset , kalket murværk med afskalninger

Figur 11.2 viser en kirkes udvendige kalkede murværk, hvor der på alle facader i større eller mindre omfang var sket afskalninger fra kalklaget. Ved at skrabe kalk fra overfladerne blev det konstateret, at der i stort omfang voksede alger under de yderste kalklag og nogle steder voksede der også mos. I forbindelse med undersøgelserne blev der konstateret tegn på tidligere lag der har indeholdt maling. Denne kan medvirke til dårlig vedhæftning. Algelagene er dog i det aktuelle tilfælde også vurderet at være en medvirkende årsag til afskalningerne.

Figur 11.2:
Kalket murværk med algevækst bag yderste kalklag.

11.6 Misfarvninger/Ændret æstetisk udseende

Generelt

Om vækst opfattes som en misfarvning eller en uønsket ændring af konstruktionens æstetiske udseende er en meget subjektiv vurdering.

Teglværker har oplevet, at kunder generelt klager, hvis røde tegltagsten i løbet af mindre end ca. 3 år bliver kraftigt begroet med grønalger.

Alger eller svampevækst på malede facader bliver også af de fleste opfattet som uønskede misfarvninger som ønskes undgået eller fjernet.

Projektresultater

Indeværende projekt har kun i mindre omfang omhandlet svampe. En række skimmelsvampe er dog kendt for at kunne forårsage misfarvning på facader, især på pudsede overflader med eller uden maling. At skimmelsvampene er talrige og til stede blev dog bekræftet ved et forsøg udført i fase 3, hvor vi anvendte en metode, som bruges til undersøgelse af skimmelsvampe indendørs i bygninger til at undersøge bevoksninger af laver på sålbænke før og efter afrensning. Her fik vi ikke overraskende et meget stort antal skimmelsvampe, men vi kan ikke sige, at det var disse skimmelsvampe, der gav et visuelt indtryk af en kraftig bevoksning. Det var så udpræget lavvæksten. På enkelte prøver af puds med og uden maling og på en kalksandsten som var tydelig misfarvet har vi konstateret vækst af Cladosporium og Alternaria.

På baggrund af mikroanalyse af tyndslib af malede betontagsten kan det ikke udelukkes, at vækst i nogle tilfælde kan medvirke til nedbrydning af malingslag der hvor underliggende porøsitet giver svagheder i malingen. Det formodes dog, at denne nedbrydning er meget langsom og sjældent vil være den udslagsgivende årsag til afrensning og nymaling.

Teknologisk Institut, Murværk har for en årrække siden udført en orienterende undersøgelse af 6 grønglaserede teglsten. Undersøgelsen blev gennemført med henblik på at vurdere årsagen til at tagstenene med tiden havde ændret udseende. Glasurens oprindelige grønne farve var i visse områder blevet mere brun. Tagstenen var dækket af biologisk vækst. Et orienterende laboratorieforsøg viste, at oxalsyre kunne reagere med glasuren og danne lignende misfarvninger. Den biologiske væksts udskillelse af oxalsyre blev mistænkt for at være medvirkende til dannelse af misfarvningerne. Konklusionerne blev dog opstillet på grundlag af relativt simple undersøgelser. En eftervisning vil kræve mere dybdegående undersøgelser af væksttype, glasursammensætning og reaktionslagenes sammensætning.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |