Sandsteinverwitterung an historischen Bauwerken unter dem Einfluß von Schwefeldioxid und Feuchte:
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2000
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INHALT
VORWORT
.
I
INHALT
.
II
1
EINLEITUNG
UND
ZIELSETZUNG
.
1
2
NATURSTEINVERWITTERUNG
-
BISHERIGE
ERKENNTNISSE
.
4
2.1
PROZESSE
DER
NATURSTEINVERWITTERUNG
AN
BAUWERKEN
.
4
2.2
FEUCHTE UND
NATURSTEIN
.
6
2.2.1
FEUCHTE
UND
PORENRAUM
.
7
2.2.2
SALZE
.
7
2.2.3
FROST-TAU-BELASTUNG
.
8
2.2.4
THERMISCHE
UND
HYGRISCHE
EFFEKTE
.
9
13
LUFTSCHADSTOFFE
UND
NATURSTEINVERWITTERUNG
_
_
-
.
9
2.3.1
ATMOSPHAERISCHE
SCHADSTOFFE
.
9
2.3.2
AUFNAHME
UND
FIXIERUNG
VON
LUFTSCHADSTOFFEN
.
10
2.3.3
REAKTION
VON
LUFTSCHADSTOFFEN
MIT
MINERALPHASEN
.
12
3
SANDSTEINE
.
14
3.1
ALLGEMEINES
.
14
3.2
MINERALZUSAMMENSETZUNG
UND
KLASSIFIKATION
VON
SANDSTEINEN
.
_
.
_
14
3.3
PORENGEFUEGE
VON
SANDSTEINEN
.
_
.
_
.
_
.
17
4
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.
20
4.1
PHASENUNTERSUCHUNGEN
UND
CHEMISCHE
ANALYTIK
.
20
4.1.1
ROENTGENDIFFRAKTOMETRISCHE
PHASENANALYSE
(XRD)
.
20
4.1.2
POLARISATIONSMIKROSKOPIE
.
21
4.1.3
RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE
UND
MIKROSONDE
.
21
4.1.4
ROENTGENFLUORESZENZ,
KOHLENSTOFF-SCHWEFEL
UND
CARBONAT-WASSER-ANALYSE
.
22
4.1.5
AUSLAUGUNGVERSUCHE,
LONENCHROMATOGRAPHIE
UND
SPEKTRALPHOTOMETRIE
.
22
4.2
BESTIMMUNG
DER
PHYSIKALISCH-MECHANISCHEN
GESTEINSKENNGROESSEN.
_
23
4.2.1
PROBENFORM
.
23
4.2.2
WASSERAUFNAHME,
SAETTIGUNGSWERT
UND
KAPILLARER
WASSERAUFNAHMEKOEFFIZIENT
23
4.2.3
REIN-,
ROHDICHTE
UND
GESAMTPOROSITAET
.
23
4.2.4
PORENGEFIIGE
.
24
II
4.2.5
ERMITTLUNG
DER
FROST-TAU-BESTAENDIGKEIT.
25
4.2.6
BESTIMMUNG
DER
EINAXIALEN
DRUCKFESTIGKEIT
.
25
4.2.7
SALZKRISTALLISATIONSVERSUCH
.
25
4.2.8
FARBMESSUNGEN
.
26
5
EXPERIMENTELLER
ANSATZ
.27
5.1
EINLEITUNG.
_
.
-------------------------------
27
5.2
PROBENAUSWAHL
.
27
5.3
EIGENSCHAFTEN
DES
PROBENMATERIALS
.
29
5.3.1
PHASENZUSAMMENSETZUNG,
CHEMISCHE
UND
PETROGRAPHISCHE
DATEN
.
29
5.3.2
PHYSIKALISCH-MECHANISCHE
KENNDATEN
.
36
5.4
KRISTALLISATIONSVERSUCHE
.
37
5.4.1
FROST-TAU-VERSUCH
.
38
5.4.2
SALZKRISTALLISATIONSVERSUCH
.
38
5.4.3
VERGLEICH
DER
ERGEBNISSE
.
40
5.5
BESTIMMUNG
DER
SO
2
-AUFNAHME
DER
UNTERSUCHTEN
SANDSTEINE
.
42
5.5.7
VERSUCHSAUFBAU
UND
-DURCHFUEHRUNG
.
42
5.5.2
ERGEBNISSE
.
43
5.6
BESTIMMUNG
DER
SO
2
-AUFNAHME
VON
BINDEMITTELANTEILEN
AUSGEWAEHLTER
SANDSTEINE
.
45
5.6.1
VERSUCHSDURCHFIIHRUNG.
46
5.6.2
ERGEBNISSE
.
46
5.7
LANGZEITBEWITTERUNG
MIT
SCHWEFELDIOXID
.
48
5.7.1
VERSUCHSAUFBAU.
48
5.7.2
EXTRAKTION
DER
PORENLOESUNGEN
.
53
5.7.3
ERGEBNISSE
ZUR
CHEMIE
DER
PORENLOESUNGEN
.
59
5.7.4
ERGEBNISSE
ZU
DEN
BEWITTERTEN
PROBENKOERPER
.
63
5.8
DISKUSSION
DER
VERSUCHSERGEBNISSE
.
76
5.8.7
AUFNAHME
UND
FIXIERUNG
VON
SCHWEFELDIOXID
.
76
5.8.2
REAKTIONEN
DES
PORENWASSERS
MIT
DEN
SILIKATEN
DER
SANDSTEINE
UNTER
DER
EINWIRKUNG
EINER
SCHWEFELDIOXIDHALTIGEN
ATMOSPHAERE
.
79
6
FALLBEISPIELE
.
86
6.1
EINLEITUNG
.
86
6.2
KATHOLISCHE
PFARRKIRCHE
ST
STEPHAN
IN KARLSRUHE.
_
.
86
6.2.1
OBJEKT
UND
BAUGESCHICHTE
.
86
6.2.2
PROBENMATERIAL
UND
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.
87
6.2.3
ERGEBNISSE
.
88
6.3
FRUCHTKASTEN
DES
KLOSTERS
MAULBRONN
.
93
6.3.1
OBJEKT
UND
BAUGESCHICHTE
.
93
6.3.2
PROBENMATERIAL
UND
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.
94
6.3.3
ERGEBNISSE
.
95
III
6.4
FRAUENKIRCHE
IN
DRESDEN
.
99
6.4.1
OBJEKT
UND
BAUGESCHICHTE
.
99
6.4.2
PROBENMATERIAL
UND
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.100
6.4.3
ERGEBNISSE
.100
6.6
DISKUSSION
DER
FALLBEISPIELE
.
103
6.6.1
SCHADENSURSACHEN
.
103
6.6.2
SCHADSTOFFQUELLEN
.106
6.6.3
SANIERUNGSKONZEPTE
.108
6.6.4
VERGLEICHENDE
BEWERTUNG
DER
FALLBEISPIELE
UND
LABORVERSUCHE
.
109
7
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
111
7.1
EINFLUSS
DER
CHEMISCHEN
UND
PHYSIKALISCHEN
EIGENSCHAFTEN
DER
SANDSTEINE
BEI
DER
FIXIERUNG
VON
LUFTSCHADSTOFFEN
.
111
7.2
WECHSELWIRKUNG
DER
GESTEINSBESTANDTEILE
MIT
DEM
SCHADGAS
.
112
7.2.1
REAKTIONEN
CARBONATISCHER
UND
SILIKATISCHER
PHASEN
MIT
SCHWEFELDIOXID
UND
DIE
FREISETZUNG
VON
IONEN
.
112
7.2.2
GEFUEGEVERAENDERUNGEN
UND
SCHADSTOFFVERTEILUNG
.
113
7.3
EINFLUSS
DES
PORENWASSERS
BEI
DER
VERWITTERUNG
VON
SANDSTEINEN
UNTER
SCHADGASHALTIGER
ATMOSPHAERE
.
113
8
ZUSAMMENFASSUNG
.
115
9
LITERATUR
.
117
ANHANG
.
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