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Blöchl-Wirts, Barbara; Kirchner, Dirk; Stadlbauer, Erwin: Die hygrische Dehnung von Baumberger Kalksandstein - tonmineralogische und gesteinsphysikalische Aspekte
DOI Page / Citation link:https://doi.org/10.11588/diglit.51146#0051
Teilsättigung bei 97%rel. Luftfeuchtigkeit
4 Die Sorptionsfeuchte tonmineralhaltiger Gesteine bei 97 % relati-
ver Luftfeuchte; mit steigenden Gehalten an quellfähigen Tonmine-
ralen (Baumberger Ks. > > Meller S. / Tonmineral-Gesamtgehalt über
den Säulen in Klammern) nimmt die Sorptionsfeuchte deutlich zu.
Wasser bestimmt. Alle zwölf gefestigten Proben zeigten
eine deutliche Zunahme des Quellwertes, in einigen Fällen
sogar um rund 100 % (Abb. 9). Diese sehr stark zuneh-
menden Quellbeträge wurden vor allem an denjenigen
Probekörpern ermittelt, die im unbehandelten Zustand re-
lativ geringe Werte zwischen 0,2 und 0,4 mm/m zeigten.
Im Gegensatz lag die Zunahme der Quellwerte bei den
Proben mit relativ hohem Ausgangswert (0,5-1 mm/m)
deutlich niedriger (< 50 %).
Als Gegenprobe wurden Prismen aus Sander Schilfsand-
stein in der gleichen Weise behandelt und ebenfalls ver-
messen. Hier zeigte sich jedoch eine deutliche Abnahme
des Quellwertes nach der Festigung.
Im Institut für Denkmalpflege wurden im Rahmen des
Projektes "Clemenswerth" Laborversuche zur Nachstellung
und zur Wirksamkeit früherer Festigungen der Steinskulp-
turen durchgeführt. Im Vordergrund stand dabei die Wirk-
samkeitsprüfung an Gesteinsproben, die mit Kieselsäure-
ester H (d.h. einem Präparat mit hydrophoben Wirkstoffen,
in diesem Fall das Produkt Funcosil H der Fa. Remmers) be-
handelt wurden.
Diese Versuche wurden mit bruchfrischem und verwit-
tertem Baumberger Kalksandstein aus dem Lapidarium des
Jagdschlosses Clemenswerth durchgeführt. Von besonde-
rem Interesse waren dabei laseroptische Verformungsmes-
sungen, die im Rahmen des DBU-Projektes "Clemens-
werth" im Institut für technische und angewandte Physik
der Universität Oldenburg durchgeführt wurden ("Elektro-
nische Specklemuster Interferometrie" ESPI; genaue Erläu-
terung des Verfahrens im Beitrag von Meinlschmidt und
Hinsch in diesem Band).
Hierfür wurden längsgesägte Bohrkernproben zunächst
in einer Klimakammer bei 21°C unterschiedlichen relativen
Luftfeuchten im Bereich 45-90 % ausgesetzt. Die Messun-
gen ergaben keinen Unterschied in der mechanischen Ver-
formung im Vergleich der gefestigten und ungefestigten
Bereiche. Das gleiche Ergebnis wurde auch nach Eintau-
chen der Proben in Wasser ermittelt. Es ist somit davon
auszugehen, daß die Festigung mit dem genannten Pro-
dukt Funcosil H im Laborversuch weder eine verringerte
noch eine erhöhte hygrische Dehnung bewirkt hat.
5 Dehnungsverhalten verschiedener Sedimentgesteinen mit unter-
schiedlichen Tonmineralgehalten senkrecht und parallel zur Gesteins-
schichtung
Relative Luftfeuchtigkeit [%]
6 Dehnungsverhalten verschiedener Sandsteine bei steigenden Luft-
feuchtigkeiten. Je höher der Tonmineralanteil (Meller S. > Baumber-
ger Ks. » Ibbenbürener S.), desto geringer ist die Dehnungsneigung
unter Teilsättigung. In Klammern: Anteil des maximalen Dehnungs-
wertes unter Vollsättigung.
7 Dehnungsverhalten verschiedener Sandsteine in unterschiedlich
konzentrierten Salzlösungen. Je höher der Anteil der innerkristallin
quellenden Tonminerale (Baumberger Ks. > Meller S. » Ibbenbüre-
ner S.), desto stärker ist die anfängliche Überhöhung der Dehnungs-
werte in 5,8 %iger NaCI-Lösung (Institut für Denkmalpflege Hanno-
ver).
49
Grundlagen
4 Die Sorptionsfeuchte tonmineralhaltiger Gesteine bei 97 % relati-
ver Luftfeuchte; mit steigenden Gehalten an quellfähigen Tonmine-
ralen (Baumberger Ks. > > Meller S. / Tonmineral-Gesamtgehalt über
den Säulen in Klammern) nimmt die Sorptionsfeuchte deutlich zu.
Wasser bestimmt. Alle zwölf gefestigten Proben zeigten
eine deutliche Zunahme des Quellwertes, in einigen Fällen
sogar um rund 100 % (Abb. 9). Diese sehr stark zuneh-
menden Quellbeträge wurden vor allem an denjenigen
Probekörpern ermittelt, die im unbehandelten Zustand re-
lativ geringe Werte zwischen 0,2 und 0,4 mm/m zeigten.
Im Gegensatz lag die Zunahme der Quellwerte bei den
Proben mit relativ hohem Ausgangswert (0,5-1 mm/m)
deutlich niedriger (< 50 %).
Als Gegenprobe wurden Prismen aus Sander Schilfsand-
stein in der gleichen Weise behandelt und ebenfalls ver-
messen. Hier zeigte sich jedoch eine deutliche Abnahme
des Quellwertes nach der Festigung.
Im Institut für Denkmalpflege wurden im Rahmen des
Projektes "Clemenswerth" Laborversuche zur Nachstellung
und zur Wirksamkeit früherer Festigungen der Steinskulp-
turen durchgeführt. Im Vordergrund stand dabei die Wirk-
samkeitsprüfung an Gesteinsproben, die mit Kieselsäure-
ester H (d.h. einem Präparat mit hydrophoben Wirkstoffen,
in diesem Fall das Produkt Funcosil H der Fa. Remmers) be-
handelt wurden.
Diese Versuche wurden mit bruchfrischem und verwit-
tertem Baumberger Kalksandstein aus dem Lapidarium des
Jagdschlosses Clemenswerth durchgeführt. Von besonde-
rem Interesse waren dabei laseroptische Verformungsmes-
sungen, die im Rahmen des DBU-Projektes "Clemens-
werth" im Institut für technische und angewandte Physik
der Universität Oldenburg durchgeführt wurden ("Elektro-
nische Specklemuster Interferometrie" ESPI; genaue Erläu-
terung des Verfahrens im Beitrag von Meinlschmidt und
Hinsch in diesem Band).
Hierfür wurden längsgesägte Bohrkernproben zunächst
in einer Klimakammer bei 21°C unterschiedlichen relativen
Luftfeuchten im Bereich 45-90 % ausgesetzt. Die Messun-
gen ergaben keinen Unterschied in der mechanischen Ver-
formung im Vergleich der gefestigten und ungefestigten
Bereiche. Das gleiche Ergebnis wurde auch nach Eintau-
chen der Proben in Wasser ermittelt. Es ist somit davon
auszugehen, daß die Festigung mit dem genannten Pro-
dukt Funcosil H im Laborversuch weder eine verringerte
noch eine erhöhte hygrische Dehnung bewirkt hat.
5 Dehnungsverhalten verschiedener Sedimentgesteinen mit unter-
schiedlichen Tonmineralgehalten senkrecht und parallel zur Gesteins-
schichtung
Relative Luftfeuchtigkeit [%]
6 Dehnungsverhalten verschiedener Sandsteine bei steigenden Luft-
feuchtigkeiten. Je höher der Tonmineralanteil (Meller S. > Baumber-
ger Ks. » Ibbenbürener S.), desto geringer ist die Dehnungsneigung
unter Teilsättigung. In Klammern: Anteil des maximalen Dehnungs-
wertes unter Vollsättigung.
7 Dehnungsverhalten verschiedener Sandsteine in unterschiedlich
konzentrierten Salzlösungen. Je höher der Anteil der innerkristallin
quellenden Tonminerale (Baumberger Ks. > Meller S. » Ibbenbüre-
ner S.), desto stärker ist die anfängliche Überhöhung der Dehnungs-
werte in 5,8 %iger NaCI-Lösung (Institut für Denkmalpflege Hanno-
ver).
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Grundlagen