Renere teknologi til undgåelse af biologisk vækst på murværk, tegl- og betontage
13 Konklusioner
13.1 Indledning
Projektet har som tidligere beskrevet taget udgangspunkt i de eksempler på vækst der er fundet i projektforløbet. Prioriteringen af hvilke undersøgelser og sammenhænge, der skulle ske fordybelse i, har således delvist været styret af hvilke kombinationer af vækst og materiale vi har fået mulighed for at undersøge nærmere.
Det viste sig hurtigt i projektforløbet at være nemmere at få lov til at udskifte bevoksede tagsten med nye end at udtage mursten, mørtel og pudsoverflader fra murværk. Projektet har derfor fået fokus på de organismer som kan vokse på tagsten. For en lang række af organismerne gælder det dog at de også er identificeret på murværk, og der er ingen grund til at mene, at viden hentet fra undersøgelser af tagsten ikke i stor udstrækning kan overføres til murværk.
Da vi ikke har konstateret svampe på tagstenene har undersøgelser af svampe dog kun fået en beskeden andel af projektet. Svampe er især konstateret på malede og pudsede facader hvorfra det i indeværende projekt kun har været muligt at få enkelte prøver til nærmere undersøgelse. Derfor er der i følgende afsnit draget meget få konklusioner vedr. afgørende parametre for svampe.
13.2 Typer af vækst
Projektet har givet et grundigt kendskab til hvilke organismer, der bevokser murværk, tegl og betontagsten.
Der er udarbejdet et farvekatalog der beskriver de identificerede arter. Derudover indeholder kataloget nøgler der kan anvendes til identifikation af organismerne.
Arbejdet med identifikation af de forskellige organismer har afsløret en særdeles stor artsrigdom på et relativt lille materiale. Ved arbejdet har vi dog også konstateret, at de mest almindelige arter med størst dækningsgrad blev gengangere, hvilket betyder at kataloget efter vort skøn vil være et brugbart redskab fremover. En så omfattende undersøgelse over hvilke organismer vi finder på danske materialer har ikke eksisteret tidligere. Undersøgelsen skønnes endvidere at have europæisk interesse.
Der er identificeret 26 arter af laver, 5 arter af alger, 8 arter af mosser og 3 arter af svampe.
De alger der findes på murværk, tegl- og betontagsten tilhører gruppen af luftalger, dvs. de spredes via luften.
Der synes at være en tendens til at endolithiske laver (laver der vokser ned i stensubstratet) under normale forhold foretrækker beton og mørtel og ikke i samme grad trives på rødt tegl. Teorien er dog usikker, da vurderingen af om Physcia caesia - en på tegl almindeligt forekommende lav - er epilithisk (vokser ovenpå stensubstratet), er foretaget på baggrund af et enkelt tyndslib. Teorien bør undersøges nærmere ved fremtidige undersøgelser af begroede materialer.
Det øgede kendskab til hvilke organismer, der bevokser murværk, tegl og betontagsten, øger forudsætningen for at forstå:
 | evt. nedbrydningsmekanismer på murværk, tegl og beton |
| spredningsmekanismerne |
| effekt/manglende effekt af rensning |
| behovet for forebyggelse |
| at udvikle relevante testmetoder |
| at yde en bedre og mere kvalificeret rådgivning |
For branchen betyder det, at vi nu har bedre mulighed for at undersøge en lang række faktorer herunder:
| om misfarvninger skyldes kemi eller biologi |
| om årsagen kan tilskrives materiale, konstruktion, udførelse eller miljø |
| hvordan vækst kan forebygges og bekæmpes |
13.3 Betydende vækstparametre
Generelt fra litteraturen vides, at tre faktorer skal være opfyldt for at en organisme kan etablere sig på et materiale:
- en overflade, som organismen kan forankre sig til
- tilstrækkelig næring til udvikling og vækst
- tilstrækkelig vand til at forsyne de fysiologiske funktioner og i mange tilfælde deres formering og spredning (cyanobakter (svovlbakterier), alger, mosser og laver). Fugtigheden bestemmer kinetikken, biomassen og vegetationens sammensætning.
Substrats indhold af næringsstoffer, fugtforhold og pH er parametre som er betydende for floraens sammensætning. Andre faktorer som frost, forurening, lys og temperatur samt materialets karakteristik og deres indbyrdes påvirkninger er også vigtige.
13.4 Forekomst af vækst på materialer
I farvekataloget er der i så vid udstrækning som muligt redegjort for hvilke materialetyper de specifikke organismer er identificeret på i indeværende projekt samt hvilke materialetyper organismerne iht. øvrig litteratur foretrækker.
På betontage og mørtel ses generelt mere lavvækst end på tegl. Nogle arter af lav er dog også helt almindelige at finde på tegl - f.eks. ses den sølvgrå lav Physcia caesia hyppigt. Artsdiversiteten af laver på betontage er dog generelt meget større, og ofte er laverne den dominerende vækst på betontage.
På betontage er den orange lav Xanthoria parietina ofte meget dominerende i det overordnede synsindtryk af væksten.
På tegltage ses alger hyppigere som den dominerende vækst, men jævnligt med spredte lavpuder, Der er dog også i projektforløbet set tegltagsten der har været helt tilgroet med lavvækst.
Mos ses hyppigst i overlæg mellem tagsten samt på endeflader, hvor der er større ruhed og dermed bedre vedhæftning. Derudover ses mos hyppigt i mørtelfuger, ofte med udspring i revne mellem sten og fuge. På betontagsten er der dog også set eksempler på at mos har fået vedhæftning i overfladen af betonen. Dette er ikke set på tegl.
På murværk er der både identificeret alger, lav, mos. Lav- og mosvæksten udgår ofte fra mørtelfugerne, hvorfra de breder sig udover byggestenene.
Svampe er identificeret på pudsede og/eller malet murværk. Som tidligere nævnt er der dog ikke i projektet fokuseret ret meget på disse, og yderligere undersøgelser ville sandsynligvis resultere i identifikation end langt flere end de 3 arter vi har fundet.
13.5 Afgørende materialeegenskaber
Følgende materialeparametre er undersøgt:
| porøsitet |
| pH |
| densitet |
| vandoptagelse |
| fordampningshastighed |
| næringsstoffer |
| overfladens ruhed. |
13.5.1 pH
Undersøgelserne viser at pH har betydning for arten af vækst der forekommer på materialerne. Undersøgelsen tyder ligeledes på, at pH måske kan have indflydelse på hvor hurtigt der vokser grønalger på materialerne. De fleste af de identificerede lavarter foretrækker tilsyneladende et pH over ca. 9.
13.5.2 Densitet og vandoptagelse
Densitet og vandoptagelse har ingen entydig indflydelse på forekomst af vækst.
13.5.3 Fordampningshastighed
For teglsten er det et velkendt fænomen at evnen til at afvise vand først indtræder efter en vis periode efter oplægning. Denne ændring af stenen må forventes også at kunne have en indflydelse på vandets fordampningshastighed fra stenene. Derfor kan man ikke umiddelbart udfra undersøgelser af nye sten afrapportere den reelle vandfordampningshastighed efter oplægning. Fordampningshastigheden af nyproducerede sten kan derfor ikke umiddelbart anvendes til at vurdere materialets tilbøjelighed til at blive begroet.
Sammenlignende bestemmelser af fordampningshastigheden har overraskende vist, at sten med kraftig vækst har højere fordampningshastighed end sten med svag vækst. Undersøgelserne har alene omfattet sten med vækst af alger og lav.
13.5.4 Næringsstoffer
Materialernes indhold af næringsstoffer vurderes at være af underordnet betydning for forekomsten af vækst. Derimod vurderes det at spille en afgørende rolle, hvilken næring der bliver tilført fra rensemidler, forudgående vækst, biologiske aflejringer fra dyr og planter mv. De materialer der er omfattet af indeværende projekt indeholder generelt ikke stoffer som kan forventes at være giftige overfor biologisk vækst. Undersøgelsen har dog ikke omfattet malinger, glasurer og andre overfladebehandlinger i tilstrækkelig grad til at konkludere noget om betydningen af næringsstoffer i disse.
13.5.5 Overfladens ruhed
Overfladens ruhed har vist sig at have betydning for hvor hurtigt og hvor kraftig begroning der kommer på materialet. Når alt andet er lige, vil materialer med ru overflade blive mest begroet. Glatte overflader kan dog også sagtens med tiden blive begroet hvis øvrige betingelser er hertil, men begroningen vil typisk være forsinket i forhold til tilsvarende materialer med ru overflade.
Overfladeruheden vil ændres med tiden særligt for cement og kalkholdige materialer bl.a. pga. påvirkning fra sur regn.
13.5.6 Porøsitet
For tegl kan det ikke udelukkes at porøsiteten, udtrykt ved mængden af luft har indflydelse på forekomst af vækst. De gennemførte mikroanalyser af tyndslib viser et højere luftindhold i materialet i områder med kraftig vækst end i områder med ringe vækst. Hvor luftporer ligger meget tæt på overfladen ses nedtrængning af vækst i disse.
For beton synes porøsiteten, udtrykt ved indholdet af luftporer, ikke at have indflydelse på forekomst af vækst. Hvor der forekommer vækst ses der dog nedtrængning i porer meget tæt på overfladen (0,5 mm fra denne).
På malede overflader ses hovedsageligt vækst, hvor malingen er nedbrudt/gennembrudt. I disse områder ses nedtrængning langs sten tæt på overfladen. Det er ikke muligt at afgøre, om det er væksterne der gennembryder malingen, eller om de trænger ned, hvor malingen i forvejen er gennembrudt. Det kan dog ikke udelukkes, at væksten kan medvirke til nedbrydning af malingslag, hvor underliggende porøsiteter giver svagheder i malingen.
13.6 Identificere afgørende konstruktionsforhold
Alle konstruktionsforhold der påvirker lys, varme og fugtforhold vurderes at være betydende for forekomsten af biologisk vækst. Desuden vurderes forhold, der påvirker vækstens mulighed for vedhæftning, at have en afgørende betydning, herunder særligt udformning af mørtelfuger, korrekt valg af mørtel til den givne konstruktion og evt. efterbehandlinger der påvirker overfladeruheden f.eks. ved igangsætning af forvitring.
I projektet er der set nærmere på følgende forhold:
| geografisk placering og orientering |
| tagudhæng |
| taghældning |
| undertag |
| tagventilation |
| opstigende grundfugt |
| defekter (utætte nedløbsrør mv.) |
| fugeudformning |
| mørtelkvalitet |
13.7 Virkningen af den biologiske vækst på materialerne/skadestyper
Der er generelt stor uenighed om, hvilken virkning biologisk vækst har på materialerne og hvorvidt biologisk vækst kan være årsag til betydende nedbrydning af byggematerialer. I afsnit 9 "Skadestyper" er der redegjort for såvel resultater af egne undersøgelser samt lavet en gennemgang af relevante undersøgelser fra litteraturen.
13.8 Indtrængning i materialet, skader pga. syreudskillelse
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 begroning.
I litteraturen (jf. afsnit 9) kan man dog finde mange artikler der mener at kunne konkludere, at biologisk vækst er årsag til nedbrydning af materialer.
Med den dokumentation, der foreligger for forskellige kemisk/biologiske processer, er der nok ingen tvivl om, at væksten kan igangsætte en række af forskellige nedbrydningsprocesser. Ofte omhandler de nævnte artikler dog undersøgelser af historiske monumenter med en væsentligt højere alder end det man normalt vil betragte som materialernes forventelige levetid. Mange af artiklerne omhandler vækst på sandsten og/eller kalksten som ikke er omfattet af indeværende projekt.
På baggrund af indeværende projekts undersøgelser vurderes det, at de biologisk nedbrydningsprocesser igangsat af organismernes udskillelse af syrer, under normale omstændigheder ikke vil have indflydelse på materialernes konstruktive levetid.
13.9 Mekaniske løft
Ved kraftig mospudedannelse på tage i overlap mellem sten kan det ikke udelukkes at mosset kan bevirke indtrængning af vand ved opstemning af vand eller evt. et løft af stenene.
13.10 Ændret fugtafgivelse
Den gængse holdning til biologisk vækst er, at væksten holder op fugten og forsinker fordampningen fra materialerne.
Indeværende projekts undersøgelser af fordampningshastighed har dog vist ved målinger på 5 sæt af sammenlignelige prøver, at der kan konstateres øget fordampning ved øget vækst. Det skal dog her igen understreges, at der kun er udført målinger med vækst af alger og lav. Undersøgelsen giver således ingen oplysninger om, hvorledes fordampningshastigheden påvirkes af kraftig mosvækst.
Der er således intet der på baggrund af disse undersøgelser tyder på, at øget vækst af alger og lav giver anledning til større fugtophobning med større risiko for frostsprængninger til følge.
13.11 Betydning for overfladebehandlinger
I forbindelse med vedhæftning af overfladebehandlinger (maling, kalk mv.) er der i projektforløbet set eksempler, hvor den biologisk vækst er vurderet som en medvirkende årsag til dårlig vedhæftning og afskalning af overfladebehandlingerne. I forbindelse med ny overfladebehandling vurderes det derfor relevant at foretage grundig afrensning af konstruktionen for at hindre dårlig vedhæftning og afskalning.
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.
Ændret æstetisk indtryk i form af lokal vækst/farveændringer/misfarvninger, betragtes af mange som en skade. Om vækst opfattes som en misfarvning eller en uønsket ændring af konstruktionens æstetiske udseende er naturligvis en meget subjektiv vurdering. Tilsvarende er det en meget subjektiv vurdering, om en æstetisk ændring betegnes som en decideret skade. Hvor de æstetiske ændringer resulterer i afrensninger, erstatning med nye materialer vurderes det dog relevant at behandle problemet, som var det en skade.
Vækst på malede facader med alge- eller svampevækst er et eksempel på vækst som jf. ovenstående næppe nedbryder malingen inden for den forventede levetid, men hvor væksten ofte er så uønsket, at afrensning og nymaling bliver gennemført.
13.12 Potentielle rensemidler/metoder
Der er i projektet gennemført forsøg med hedvandsrensning med 2 forskellige tryk og temperaturer. Forsøgene viste at metoden kunne fjerne den synlige vækst men at der skete synlig skade på materialernes overflade. Disse skader øger mulighederne for ny vækst og allerede ca. 6 måneder efter afrensning kunne der atter konstateres synlig ny vækst.
Der er gennemført orienterende forsøg med det eneste relevante godkendte kemiske algebekæmpelsesmiddel der er på det danske marked. De orienterende forsøg med påsprøjtning af middel og forsigtig spuling med vand har dog ikke resulteret i vellykket afrensning på de afprøvede materialer.
Øget kendskab til arterne af vækst har givet større muligheder for at vurdere risici ved forskellige afrensningsmetoder:
| Ved mekaniske afrensninger kan der være risiko for at man ved ufuldstændig afrensning snarere spreder organismerne i stedet for at fjerne dem. Umiddelbart vil fladen måske syne ren, men er der aflejret små spredningsenheder overalt i materialets porøsiteter vil ny vækst hurtigt genopstå. Det må forventes, at særligt lavarter med soralier vil have gode betingelser for at genstarte væksten, da de i modsætning til arter med apotesier ikke skal "indfange" en alge for at formere sig. |
| Ved vækst af endolithiske laver, der vokser ned i materialerne, kan det ved mekanisk rensning være umuligt at fjerne alle organismer uden at ødelægge materialernes overflade. |
Risici
Ved udvikling og vurdering af enhver rensemetode bør det nøje overvejes hvilke risici metoden indebærer for materialet. I delrapport 1 er der for de enkelte midler og metoder, der er set anvendt, givet en kort gennemgang af de risici de enkelte midler/metoder kan indebære. I indeværende delrapport er listet en række punkter der som et minimum bør overvejes inden en afrensning igangsættes.