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Möller, Hans-Herbert [Editor]; Institut für Denkmalpflege [Editor]; Niedersächsisches Landesamt für Denkmalpflege [Editor]
Arbeitshefte zur Denkmalpflege in Niedersachsen: Schäden an Wandmalereien und ihre Ursachen: ein Forschungsprojekt des Bundesministers für Forschung und Technologie; aktuelle Vorberichte zu den ersten interdisziplinären Befunden — [Hannover]: Inst. für Denkmalpflege, Heft 8.1990

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Hinsch, Klaus: Laseroptik am Baudenkmal - ein Beitrag zum Erhalt steinerner Kulturgüter
DOI Page / Citation link: 
https://doi.org/10.11588/diglit.50505#0044
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rogenen Materialien wie Naturbausteinen oder bei Verbund-
körpern wie Stein-Mörtel-Stein oder Stein-Putz-Malerei müs-
sen solche Vorgänge ortsaufgelöst betrachtet werden, um
das unterschiedliche Verhalten der Bestandteile und vor allem
die kritischen rißgefährdeten Stellen an den Materialgrenzen
beobachten zu können. Klassische Verfahren unter Verwen-
dung von Dehnungsmeßstreifen oder Farbanstrichen sind
nicht berührungslos oder liefern Daten nur an vorgewählten
wenigen Meßstellen. Die laseroptische Verformungsmessung
am Meßstand eines Bauforschungsinstituts oder einer
Materialprüfanstalt bietet dagegen eine neue Dimension in
der Gewinnung bauwerksrelevanter Information.
Da das hier behandelte Meßverfahren bereits Verformungen
anzeigt, sobald sie in die Größenordnung eines Mikrometers
kommen, lassen sich Störungen im Materialverbund als Vor-
boten einer Rißbildung schon sehr früh anhand unregelmäßi-
ger Verformungsmuster erkennen. Mit einem Spaltzugversuch
an einer Steinsäule von 5 x 5 cm Querschnitt soll ein erstes
Beispiel für die Leistungsfähigkeit videoholographischer Ver-
formungsmessung gegeben werden.7
Abb. 9 zeigt eine Meßanordnung nach dem ESPI-Verfahren
bei der Beobachtung dieses Bruchvorganges. Beim abgebil-
deten Aufbau handelt es sich noch um eine frühe Laborversion
auf einem schwingungsisolierten Tisch mit Helium-Neon-La-
ser oder Argon-Ionen-Laser (die beiden länglichen, hellen Kä-
sten rechts im Bild), Video-Röhrenkamera (grauer Kasten links)
und stationärem Bildverarbeitungsrechner (Extraraum). Im
Vergleich mit Abb. 1 illustriert dieses Bild gut, wie stark die
Dimensionen des Gerätes bei der Weiterentwicklung zum
transportablen Meßsystem geschrumpft sind. In der Presse
ungefähr im Zentrum des Bildes befindet sich die Steinprobe.
In Abb. 10 ist gezeigt, wie über zwei keilförmige Schneiden
die Last auf die Steinsäule gebracht wird, außerdem ist das
Beobachtungsfeld eingezeichnet, in dem die Verformung regi-
striert wird. In drei Beispielen aus dem Verlaufe des Bela-
stungsexperimentes (Abb. 11) sind die Verformungsstreifen
zu sehen, die sich mit zunehmendem Druck auf die Steinsäule
ergeben. Die zunächst fast parallelen horizontalen Streifen im
ersten Teilbild bedeuten, daß sich die Steinsäule, wahrschein-
lich durch leicht ungleichmäßigen Lasteintrag, etwas um ihre
Längsachse gedreht hat. Aus der Anzahl von zehn Streifen
(einem Streifenabstand entspricht eine Verschiebung von
0,35 pm) ergibt sich, daß dabei die untere Kante gegenüber
der oberen um insgesamt nur 3,5 pm bewegt wurde. Erkenn-
bar ist aber auch schon an diesem Bild, daß die parallelen
Streifen längs der Verbindungslinie der Schneiden zum Last-
eintrag bereits eine geringfügige Störung aufweisen. Mit weiter
angestiegener Belastung (zweites und drittes Teilbild) prägt
sich diese Störung immer stärker aus. Sie ist ein Anzeichen
dafür, daß auf dieser Linie der mechanische Kontakt zwischen
den beiden Seiten gestört ist. Dies ist hier bereits bei einer
Belastung zu erkennen, die noch weit unterhalb der später


10 Schematische Anordnung zum Studium der Rißbildung während
eines Spaltzugversuches an einer Steinprobe.


11 Spaltzugversuch nach Abb. 10: Stadien videoholographisch er-
zeugter Verformungsstreifensysteme bei zunehmender Last auf den
Stein. Unregelmäßigkeiten im Streifenmuster sind Vorboten der Rißbil-
dung.

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