Laboruntersuchungen zur Salzkristallisation an Festgesteinen (PDF)

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Beständigkeit von Festgesteinen gegen Schädigung durch Salze. Dazu wurden an zwei beispielhaften Kalksandsteinen (Aflenzer Kalksandstein und St. Margarethener Kalksandstein) Salzkristallisationsversuche mit Natriumsulfat und Magnesiumsulfat durchgeführt. Die Probegesteine wurden in geologischer und petrographischer Hinsicht beschrieben, und ihre technischen Gesteinseigenschaften bestimmt. Folgende Versuche wurden im Labor des Institutes für Ingenieurgeologie der Technischen Universität Wien durchgeführt:
- Rohdichte.
- Ultraschallgeschwindigkeit.
- Wasseraufnahmeverhalten.
- Kapillares Saugvermögen.
- Druckfestigkeit.
- Biegezugfestigkeit.
In Anlehnung an die ÖNORM EN 12370 Prüfverfahren für Naturstein ¿ Bestimmung des Widerstandes gegen Kristallisation von Salzen wurde ein Versuchsablauf erstellt und ausgeführt. Der Masseverlust bzw. die Massezunahme der der Salzlösung ausgesetzten, ungebrochenen Probekörper wurde bestimmt und die Druckfestigkeit an weitgehend ungeschädigten Probekörpern ermittelt. Die Ergebnisse der Salzkristallisationstests wurden in tabellarischer sowie fotografischer Form dokumentiert und als Grundlage für eine Interpretation der Schädigungsvorgänge und ihrer Einflussfaktoren verwendet.
Es zeigte sich, dass der St. Margarethener Kalksandstein, welcher im unbehandelten Zustand die höheren Festigkeitswerte aufwies, auch gegen Schädigung durch Salze resistenter war, als der Aflenzer Stein. Generell traten beim Natriumsulfat-Test grössere Schäden auf, welche beim Aflenzer Stein zu zahlreichen Brüchen der Probewürfel führten.
Abschliessend wurde versucht einen Ansatz zu finden, der es ermöglicht, die Beständigkeit von Festgesteinen gegen Schädigung durch Salze abzuschätzen, ohne aufwendige Kristallisationstests durchführen zu müssen.
Diese Arbeit stellt einen Versuch dar, naturnahe Bedingungen in Kristallisationsversuchen zu simulieren, und aufzuzeigen, welche Probleme entstehen können bzw. welche Fragen noch zu lösen sind. In diesem Sinne ist sie ein kleiner Schritt auf dem Weg zur Lösung der komplexen Zusammenhänge der Einflussfaktoren der Schädigungsmechanismen bzw. des Problems einer möglichst naturnahen Simulation in Laborversuchen.

Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
Zusammenfassung3
Abstract5
1.Einleitung9
2.Probenmaterial11
2.1Geologische Entstehung11
2.2Petrographie12
2.2.1Aflenzer Kalksandstein13
2.2.2St. Margarethener [...]