DOI article:
Hinsch, Klaus: Laseroptik am Baudenkmal - ein Beitrag zum Erhalt steinerner Kulturgüter
DOI Page / Citation link:https://doi.org/10.11588/diglit.50505#0046
cherten Bilder können in beliebigen Kombinationen miteinan-
der verrechnet werden, wobei dann jeweils ein Streifenmuster
resultiert, aus dem die Verschiebung zwischen den Zeitpunk-
ten der Aufnahme bestimmt wird. An einem Beispiel aus der
Endphase des Aushärtungsprozesses zeigt Abb. 15 wie die
beiden Streifensysteme (x- und z-Komponente) innerhalb des
Beobachtungsbereiches aussehen, die jeweils Ausgangs-
punkt für die anschließende Berechnung und Darstellung der
Verformung sind. An den Unregelmäßigkeiten im Streifen-
system erkennt man gut, daß sich der mit Ersatzmörtel gefüllte
Bereich (ungefähr das Viertel unten links) anders verformt, als
der ihn außen umgebende Stein.
Während der acht Tage dieses Experimentes werden sehr
unterschiedliche Phasen der Aushärtung beobachtet:
1. Plastische Phase
Innerhalb ungefähr der ersten vier Stunden nach Einbrin-
gen des Mörtels verändert sich die Oberfläche des Verfüll-
stoffes durch plastisches Fließen noch so schnell, daß die
von der Oberflächenmikrostruktur hervorgerufene Laser-
granulation von Bild zu Bild vollkommen anders ist. Die
Verrechnung der Bilder liefert daher im Inneren, dem von
der Ersatzmasse gefüllten Bereich, keinerlei Streifen.
2. Aushärtungsphase
Nach mehr als vier Stunden ist die Oberfläche so weit
ausgehärtet, daß über längere Zeiten die Mikrotopographie
als Voraussetzung für eine erfolgreiche ESPI-Messung er-
halten bleibt. Durch Feuchtigkeitsverlust erfolgt aber stän-
diges Schwinden des Füllmörtels, wie dies aus den Verfor-
mungsbildern in Abb. 16 deutlich zu erkennen ist. Diese
Diagramme zeigen die Verformung des Oberflächenaus-
schnittes von 2,6 x 3,6 cm, die ungefähr 10 Stunden
15 Beobachtungsfeld mit Verformungsstreifen während der Aus-
härtphase von Steinersatzmörtel, a) Bewegung parallel zur Steinober-
fläche und zu einer der Steinkanten, b) Bewegung senkrecht zur
Oberfläche. Auswertung dieser Streifen in Abb. 17.
16 Schrumpfbewegung des Steinersatzmörtels (im Viertel unten
links bzw. vorne) innerhalb von 90 Minuten, ungefähr 10 Stunden
nach Versuchsbeginn, a) Bewegung parallel zur Steinoberfläche (die
längsten Pfeile entsprechen 3 |im Verschiebung), b) Verformung senk-
recht zur Oberfläche. Der Mörtel ist sehr plastisch, der umgebende
Stein bleibt unbeeinflußt.
nach Versuchsbeginn innerhalb eines Zeitraumes von
90 Minuten entsteht. In Teilbild a skizzieren Pfeile die Ver-
schiebung in der Ebene. Für dieses Bild wurde zu der allein
gemessenen x-Komponente aufgrund der Symmetrie der
Anordnung eine entsprechend spiegelsymmetrische
y-Komponente addiert, um ein aussagefähiges Verfor-
mungsbild zu erhalten. Dafür mußte auch ein streng sym-
metrisches Verhalten der Probe angenommen werden,
was nicht immer, z.B. bei zufallsbedingter Rißbildung, ge-
geben sein wird. Für systematische Studien müßte daher
auch ein Apparat eingesetzt werden, der, wie weiter oben
bereits erläutert, beide Komponenten gleichzeitig zu mes-
sen gestattet. Das wesentliche Verformungsverhalten läßt
sich aber sehr gut aus dem hier gewonnenen Bild herleiten:
nur in dem von Mörtel gefüllten Teil links unten im Bild
treten maßgebliche Verschiebungen zur Mitte der Stein-
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der verrechnet werden, wobei dann jeweils ein Streifenmuster
resultiert, aus dem die Verschiebung zwischen den Zeitpunk-
ten der Aufnahme bestimmt wird. An einem Beispiel aus der
Endphase des Aushärtungsprozesses zeigt Abb. 15 wie die
beiden Streifensysteme (x- und z-Komponente) innerhalb des
Beobachtungsbereiches aussehen, die jeweils Ausgangs-
punkt für die anschließende Berechnung und Darstellung der
Verformung sind. An den Unregelmäßigkeiten im Streifen-
system erkennt man gut, daß sich der mit Ersatzmörtel gefüllte
Bereich (ungefähr das Viertel unten links) anders verformt, als
der ihn außen umgebende Stein.
Während der acht Tage dieses Experimentes werden sehr
unterschiedliche Phasen der Aushärtung beobachtet:
1. Plastische Phase
Innerhalb ungefähr der ersten vier Stunden nach Einbrin-
gen des Mörtels verändert sich die Oberfläche des Verfüll-
stoffes durch plastisches Fließen noch so schnell, daß die
von der Oberflächenmikrostruktur hervorgerufene Laser-
granulation von Bild zu Bild vollkommen anders ist. Die
Verrechnung der Bilder liefert daher im Inneren, dem von
der Ersatzmasse gefüllten Bereich, keinerlei Streifen.
2. Aushärtungsphase
Nach mehr als vier Stunden ist die Oberfläche so weit
ausgehärtet, daß über längere Zeiten die Mikrotopographie
als Voraussetzung für eine erfolgreiche ESPI-Messung er-
halten bleibt. Durch Feuchtigkeitsverlust erfolgt aber stän-
diges Schwinden des Füllmörtels, wie dies aus den Verfor-
mungsbildern in Abb. 16 deutlich zu erkennen ist. Diese
Diagramme zeigen die Verformung des Oberflächenaus-
schnittes von 2,6 x 3,6 cm, die ungefähr 10 Stunden
15 Beobachtungsfeld mit Verformungsstreifen während der Aus-
härtphase von Steinersatzmörtel, a) Bewegung parallel zur Steinober-
fläche und zu einer der Steinkanten, b) Bewegung senkrecht zur
Oberfläche. Auswertung dieser Streifen in Abb. 17.
16 Schrumpfbewegung des Steinersatzmörtels (im Viertel unten
links bzw. vorne) innerhalb von 90 Minuten, ungefähr 10 Stunden
nach Versuchsbeginn, a) Bewegung parallel zur Steinoberfläche (die
längsten Pfeile entsprechen 3 |im Verschiebung), b) Verformung senk-
recht zur Oberfläche. Der Mörtel ist sehr plastisch, der umgebende
Stein bleibt unbeeinflußt.
nach Versuchsbeginn innerhalb eines Zeitraumes von
90 Minuten entsteht. In Teilbild a skizzieren Pfeile die Ver-
schiebung in der Ebene. Für dieses Bild wurde zu der allein
gemessenen x-Komponente aufgrund der Symmetrie der
Anordnung eine entsprechend spiegelsymmetrische
y-Komponente addiert, um ein aussagefähiges Verfor-
mungsbild zu erhalten. Dafür mußte auch ein streng sym-
metrisches Verhalten der Probe angenommen werden,
was nicht immer, z.B. bei zufallsbedingter Rißbildung, ge-
geben sein wird. Für systematische Studien müßte daher
auch ein Apparat eingesetzt werden, der, wie weiter oben
bereits erläutert, beide Komponenten gleichzeitig zu mes-
sen gestattet. Das wesentliche Verformungsverhalten läßt
sich aber sehr gut aus dem hier gewonnenen Bild herleiten:
nur in dem von Mörtel gefüllten Teil links unten im Bild
treten maßgebliche Verschiebungen zur Mitte der Stein-
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