Charola.etal 2005

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A. E. Charola¹, J. Pühringer²

1.Scientific Consultant in Conservation, Philadelphia, USA

2. Consultant, former project manager Swedish Building Industry, Stockholm-Täby, Sweden

Salts in the Deterioration of Porous Materials: A Call for the Right Questions -In: Bauinstandsetzen und Baudenkmalpflege Vol. 11, No 6, 433–442 (2005)

Abstract

On the basis of recent literature surveys and publications a brief review of the issues involved in the deterioration of porous inorganic materials induced by the presence of salt is discussed. Starting with the dissolution of salts in water to form solutions, it is pointed out that many questions need to be answered to understand their behaviour. This is followed by the behaviour of these solutions within the porous material. It is highlighted that the damage is not due to a single “salt crystallization” mechanism but that several mechanisms can be operative, such as the formation of salt-films and the resulting stresses they induce in the substrate or the wedge action exerted by growing crystals in fissures. A hypothesis for the origin of the induced damage is forwarded based on the stresses induced by hygrothermic changes on salt-films, their action on the substrate and the difference in moisture absorption with areas not covered by these films. Finally, suggestions are made regarding further research, in particular for the pore-range location of salts within a given porous material and for different materials.

Auf der Basis kürzlich erschienener Literaturübersichten und Veröffentlichungen werden wesentliche Aspekte, die bei der Zerstörung poröser inorganischer Werkstoffe im Beisein von Salzen eine Rolle spielen, diskutiert. Zunächst wird am Beispiel der Auflösung von Salzen in Wasser und der Bildung von Salzlösungen gezeigt, dass noch viele Fragen beantwortet werden müssen, bevor wir die Vorgänge wirklich verstehen. Danach wird das Verhalten dieser Salzlösungen im porösen Gefüge behandelt. Es wird besonders heraus gestellt, dass der Schaden nicht von einem einzigen Mechanismus, etwa der „Salzkristallisation“, verursacht wird, sondern dass vielmehr mehrere Mechanismen zusammen wirken können, wie etwa die Bildung von Salzfilmen und die daraus resultierenden Spannungen, die dabei im Untergrund entstehen, oder die Keilwirkung, die durch wachsende Kristalle in Rissen zustande kommt. Eine Hypothese zur Erklärung der Ursache des entstehenden Schadens wird vorgeschlagen. Diese Hypothese basiert auf den Spannungen, die durch hygro-thermische Änderungen der Salzfilme entstehen. Die Wechselwirkung der Salzfilme mit dem Untergrund und der Unterschied zwischen deren Feuchtigkeitsabsorption im Vergleich mit der Absorption der nicht mit Salzfilmen bedeckten Stellen werden auch berücksichtigt. Schließlich werden Vorschläge hinsichtlich weiterer Forschungsprojekte unterbreitet. Insbesondere sollte der Porenbereich eines porösen Werkstoffes, in dem sich Salze ablagern, näher untersucht werden und es sollten unterschiedliche Werkstoffe einbezogen werden.

Volltext

Die vollständige Publikation finden sie unter Datei:RBM, Vol. 11, No. 6, 433-442 (2005)-Charola.pdf