Niedersächsisches Landesamt für Denkmalpflege [Editor]; Institut für Denkmalpflege [Editor]: Arbeitshefte zur Denkmalpflege in Niedersachsen: Die Steinskulpturen am Zentralbau des Jagdschlosses Clemenswerth, Emsland (Hannover: Niedersächsisches Landesverwaltungsamt, Heft 15.1998)

Grundlagen

Wegaufriahmur

Ergebnis


1 Meßvorrichtung mit induktivem Wegaufnehmer zur Prüfung der
hygrischen Dehnung von Gesteinsprismen (Zollern-Institut).


2 Dehnungsverhalten des Baumberger Kalksandsteins senkrecht und
parallel zur Gesteinsschichtung.


3 Dehnungsschwankungen in kleinen Abschnitten innerhalb eines
Gesteinsprofils des Baumberger Kalksandsteins.

Diese Abhängigkeit findet sich in der Regel ebenso bei den
Dehnungseigenschaften der Gesteine. Je höher der Tonmi-
neralanteil, desto stärker ist die Dehnungsneigung in Was-
ser ausgeprägt. Bei der Betrachtung von Abbildung 5 fällt
auf, daß der Baumberger Kalksandstein hier jedoch eine
Außenseiterrolle einnimmt. Trotz seiner hohen Tonmineral-
anteile sind die Dehnungsbeträge, relativ zu den anderen
Gesteinen gesehen, geringer.

Dehnungsmessungen bei unterschiedlichen relativen
Luftfeuchtigkeiten
Die hygrische Dehnung findet nicht nur bei Vollsättigung
quellfähiger Gesteine statt, sondern beginnt schon im Be-
reich der Wasser-Teilsättigung, insbesondere bei Luftfeuch-
tigkeiten nahe 100 %. Die tonmineralhaltigen Gesteine
verhalten sich in diesem Fall allerdings anders als unter
Vollsättigung. In Abbildung 6 läßt sich erkennen, daß ge-
messen an den Dehnungsbeträgen unter Vollsättigung
- der Ibbenbürener Sandstein höhere Dehnungswerte er-
reicht als der Meller Sandstein,
- der Baumberger Kalksandstein im Vergleich zum Meller
Sandstein geringere Quellwerte zeigt, obwohl beide Ge-
steine ähnliche Tonmineralgehalte aufweisen.
Bei einer relativen Luftfeuchte von 95 % zeigt der Ibben-
bürener Sandstein schon 28 %, der Meller Sandstein 12 %
und der Baumberger Kalksandstein nur 10 % des unter
Volltränkung maximal möglichen Dehnungswertes.
Allgemein gilt, daß die Gesteine mit den höchsten Ton-
mineralgehalten bei steigender Luftfeuchtigkeit erst relativ
spät und scheinbar verzögert zu quellen beginnen. Die
Dehnung des Baumberger Kalksandsteins fällt im Vergleich
zum Meller Sandstein deutlich niedriger aus.
Dehnungsmessungen in Salzlösungen
In Versuchen mit verschiedenen Salzlösungen ist eine deut-
liche Abhängigkeit des Dehnungsverhaltens von der Kon-
zentration und der angebotenen Kationensorte festzustel-
len.
In KCI-Lösung liegen die Quellwerte der Prismen aus
Baumberger Kalksandstein und weiteren tonmineralhalti-
gen Sandsteinen stets niedriger als in NaCI-Lösung oder
Wasser (Abb. 7).
Bei der Tränkung in geringer NaCI-Konzentration wur-
den größere Dehnungswerte als in Wasser nachgewiesen.
Mit zunehmender Konzentration der Lösung sinken jedoch
(analog zu den Messungen des Zollern-Instituts) die Deh-
nungsbeträge wieder deutlich ab. Abbildung 7 zeigt die
Dehnungswerte tonmineralhaltiger Sandsteine in 1- und 3-
molarer NaCI- und KCI-Lösung. Je höher der Tonmineral-
gehalt, vor allem an innerkristallin quellfähigen Phasen
(Baumberger Kalk- > Meller- » Ibbenbürener- > Deister-
sandstein), desto stärker ist die anfängliche Zunahme der
Dehnungswerte in 5,8%iger (1-molarer) NaCI-Lösung im
Vergleich zur Dehnung in reinem Wasser.
Am Zollern-Institut wurde ein kontinuierlicher Rückgang
der Dehnungswerte mit steigender NaCI-Konzentration
festgestellt. In Abbildung 8 ist ein linearer Zusammenhang
zwischen Salzkonzentration und Rückgang des Quellwer-
tes zu erkennen. Die dargestellten Punkte repräsentieren
Mittelwerte aus je fünf Messungen.
Dehnungsmessungen in Wasser nach Festigung mit
Kieselsäureester
Im Zollern-Institut wurden bruchfrische Gesteinsprismen
mit Kieselsäureester OH getränkt und eine praxisnahe Aus-
härtezeit abgewartet. Danach wurde das Quellverhalten in

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