Kalkmörtel

Der Kalkmörtel ist als Baustoff eine Mischung aus gelöschtem Kalk und Sand und wird je nach Zusammensetzung in verschiedene Mörtelgruppen (MG) eingeteilt.

Zusammensetzung

Die Bezeichnung Kalkmörtel (MG 1) bezieht sich nicht auf einen Bestandteil des Werkstoffs, denn dieser enthält keinen (beziehungsweise kaum) Kalk (CaCO₃), sondern gelöschten Kalk (Ca(OH)₂). Weiterhin wird als Kalkmörtel auch der zur Verarbeitung mit Wasser versetzte Werkstoff bezeichnet, der das trockene Reaktionsprodukt aus dem gebranntem Kalk mit Wasser enthält (im Handel auch als Weißkalkhydrat), dieser fällt nach DIN 1053 (Mauerwerks-DIN) in die Mörtelgruppe MG 2a Kalkmörtel/hydraulischer Mörtel (Druckfestigkeit 2,5 MN/m²). Bei Direktverarbeitung von gebranntem, aber ungelöschem Kalk, wo der Löschvorgang also beim Mischen des Mörtels stattfindet, spricht man von Heißkalkmörtel – dieser Baustoff hat primär historische Bedeutung.

Typische Mischverhältnise für Kalkmörtel 1:2 bis 1:5:

1 Teil Kalk, 2–5 Teile Sand

Eine Zugabe von Anmachwasser ist, weil im Löschkalk schon Wasser gebunden ist, in geringer Menge notwendig

Bei zusätzlicher Verwendung von Zement fällt der Mörtel in die Gruppe MG 2b Kalkzementmörtel (bis 5 MN/m²) Auch andere Hilfsstoffe wie Gips oder Mauerbinder (Kunstharzbindemitteln) sind möglich.

Abbindevorgang

Nach Auftragen des breiigen, mit Wasser versetzten Mörtels bindet er allmählich ab. Das Calciumhydroxid (Ca(OH)₂) geht dabei mit Kohlenstoffdioxid (CO₂) der Luft zu Kalk (CaCO₃) über:

$ \mathrm {\ CO_{2}+Ca(OH)_{2}\longrightarrow CaCO_{3}+H_{2}O} $
(Teilreaktion des technischen Kalkkreislaufs)

Dieser Prozess findet aber nur im Beisein von Luft statt. Deshalb wird unverarbeiteter Kalkmörtel feucht gehalten, so dass er nicht aushärtet. Die Temperaturen sollten über 5 °C liegen, aber möglichst nicht über 20 °C, da sonst das Anmachwasser zu schnell verdunstet und außerdem der CO₂-Gehalt des Wasser mit steigender Temperatur sinkt.

Die sich bildenden feinen, nadelartigen Kalkkristalle binden die Sandkomponente, mit der sie verfilzen, so dass der Mörtel einen harten, zusammenhängenden Feststoff bildet. Daher ist ein kalkiger Zuschlag (Kalke, Dolomite) am besten geeignet, da in ihm auch eine chemische Bindung zwischen den Calcit-Kristallen des Fettkalks und des Sandes stattfindet. Quarzige Sände machen das Material zwar härter, aber weniger elastisch, da das weichere Calcit-Gefüge die Hauptbelastung trägt, und die Körner nur mechanisch eingebunden sind.

Der vollständige Abschluss dieses Prozesses kann sehr viele Jahre dauern. Er kann durch Erhöhung der Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Umgebungsluft beschleunigt werden, beispielsweise durch Verbrennung organischen Materials (wie Kohlefeuer). In einigen besonders dicken Mauern alter Burgen ist der Mörtel teilweise heute noch nicht abgebunden. Das Abbinden verzögert sich insbesondere auch dadurch, dass sich auf der Oberfläche eine Sinterschicht von einigen Mikrometern Dicke bildet, die aus hochkristallinem, reinem Calcit besteht (der hochdurchsichtig ist, dieses Prinzip ermöglicht die Fresko-Technik der Wandmalerei). Diese Schicht behindert aber die Diffusion von CO₂ in das Innere, und daher das Auskarbonatisieren.

Eigenschaften und Verwendung

Kalkmörtel ist weniger druckfest als Wassermörtel (zum Beispiel die zementgebundenen Mörtel) und eignet sich daher nur dort zum Mauern (Mauermörtel), wo keine hohe Druckfestigkeit erwartet wird. Kalkmörtel (ohne Zementzusatz) wirken jedoch gut feuchtigkeitsregulierend und können daher für Innenputze eingesetzt werden.

Neben den raumklimatischen Vorteilen haben Kalkputze und -mörtel gegenüber Zementputzen auch noch ökologische Vorteile, z. B. bei Natursteinmauerwerk für die darin lebenden Insekten und für den CO₂-Haushalt. Das bei der Herstellung von Branntkalk aus Kalkstein ausgetriebene CO₂ wird beim Abbindeprozess wieder aufgenommen. Die Bilanz ist also ausgeglichen im Gegensatz zu Zementmörteln, die ebenfalls zum größten Teil aus Kalkstein hergestellt werden; hier findet keine CO₂-Aufnahme statt. Nicht berücksichtigt ist bei dieser Bilanz allerdings die CO₂-Emission, die zur Gewinnung der Prozesswärme verursacht wird. Die Zementindustrie ist für zirka 4–5 % des weltweiten CO₂-Ausstoßes verantwortlich.

Normen und Standards

• DIN 1053 – Mauerwerk
• DIN 18550 – Putz und Putzsysteme

Literatur

• H. Künzel, G. Riedl: Werk-Trockenmörtel. Kalkputze in der Denkmalpflege. In: Bautenschutz u. Bausanierung 2/1996